新能源汽車動力電池綜合利用將有章可循
時間:2016-02-16 14:03來源:中國青年報 作者:西顧
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2015年我國新能源汽車產銷量達到前所未有的高度，年產銷量突破35萬輛。如此規模的新能源汽車保有量，將在未來產生大量的需要淘汰的廢舊動力電池。如何綜合利用這些廢舊的動力電池，開始為政府和社會所廣泛關注。近日，工信部發布《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》（征求意見稿）和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范公告管理暫行辦法》（征求意見稿），公開征求意見。
政策開始關注“后市場”
從我國新能源汽車推廣政策的發展脈絡看，正在逐步從購車補貼向使用環境再向“后市場”完善。中國物質再生協會副會長兼秘書長高延莉表示，加強新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業管理，規范行業發展，推動廢舊動力蓄電池資源化、規模化、高值化利用，有利于提高資源綜合利用水平，同時也有利于新能源汽車的可持續發展。高延莉認為，現在對廢舊動力電池綜合利用進行討論可謂“正當其時”，如果未來等到大量新能源汽車瀕臨報廢時再討論，恐怕為時已晚。
目前我國動力電池研究主要集中在提高安全性能及使用壽命等方面，回收利用環節的研究相對較少。如鋰離子電池雖然不含汞、鎘、鉛等毒害大的重金屬元素，但其正負極材料、電解質溶液等物質對環境還是有很大影響。另外，構成電池的主要材質如鎳、鈷、稀土等資源瓶頸，以及報廢動力電池的污染問題等，都是當前乃至今后業界需要解決的難題。高延莉表示，中國物質再生協會正在制定動力電池回收拆解方面的流程規定，供企業參考。
深圳沃特瑪電池有限公司副總經理林偉表示，期待動力電池綜合利用能夠“有章可循”。作為一家電池企業，林偉告訴記者，沃特瑪一直探索廢舊動力電池在綜合利用方面的商業前景。在沃特瑪總部就有一座由廢舊動力電池構成的儲能電站，利用夜間低谷電價時間充電，白天供應辦公大樓的空調和采光，已經取得不錯的經濟效益。
綜合利用難點不少挑戰很大
對廢舊動力電池而言，一般有兩種可行的處理方法，一種是直接作為工業廢品進行報廢拆解回收，提煉其中各種原材料，實現原材料的循環利用，林偉介紹，沃特瑪在這方面已經有了初步的嘗試，原材料回收利用率能夠達到70%左右；另一種方式，對于電池容量低于80%的動力電池，可以在其他領域作為電能的載體使用，從而發揮其剩余價值。
將廢舊動力電池用作儲能電池，面臨幾個急需解決的問題。首先面臨電池拆解的問題，不同的車型有不同的電池包結構設計和模組連接方式，工藝技術也各不相同，不能用一套拆解流水線適配所有的電池包和內部模組；其次，電池剩余壽命難以準確預測。對于沒有使用情況記錄，僅有出廠時的原始數據，使用過程未知，當前狀態未知的動力電池，綜合利用企業需要檢測、建模、分析，經濟價值不高，所得數據也不一定完全準確；再次，重構電池系統需要分組、成組以及系統重新設計，既要考慮兼容性又要考慮安全性，還要考慮快插快換功能；最后，電池系統是一套隨時變化的化學系統，BMS所要面對的情況比較復雜，面對各種化學體系、不同規格和批次、各個生產廠家、各種健康狀態的電池模組，需要進行有效的管理，確保電池正常工作。中國汽車工程學會電動汽車分會主任陳全世表示，目前已經掌握動力電池綜合利用的各項技術，未來將重點降低成本，達到可利用的經濟價值。
陳全世強調，針對拆解后的電池模組，僅通過目視檢查是無法發現一些安全缺陷的，如輕微脹氣、漏液、內短路、絕緣失效、兩極腐蝕等。如果這些安全缺陷不被檢查出來，將“帶病”模組用到新產品中，那么會導致新產品存在較為嚴重的安全隱患。“類似通信基站等對穩定性要求比較高的單位一般不會采用廢舊動力電池作為儲能電站來使用，但廢舊動力電池還有廣闊的用武之地。”陳全世說。
市場和商業前景待發掘
新能源汽車動力電池的綜合利用只有找到適合的市場，才能產生良好的經濟效益，才能推動產業化的發展，實現變廢為寶，最大限度地挖掘剩余價值。林偉向記者介紹，如果將動力電池用于通信基站等領域的儲能電站，一方面安全性、穩定性難以保證，另一方面電池用量比較少，建設維護成本將會居高不下。“只有用量比較大的儲能電站，成本才能下降。”林偉表示，企業節能就是一個很好的領域。“工業用電波峰波谷電價相差近一元，如果能在夜間儲電白天供電，既能緩解電網壓力，又能降低企業成本。”林偉計算，建設一個規模適當的儲能電站，運行六年可以收回成本。
陳全世向記者表示，廢舊動力電池綜合利用，在技術上并不成問題，主要難點是成本控制和商業模式的開拓。廢舊動力電池可以作為電網調峰儲能電站、家庭儲能電站、企業儲能電站甚至給低速電動汽車、電動自行車企業使用，未來隨著新能源汽車保有量的增長，廢舊動力電池的數量也將增長，使用范圍也將更加廣泛。陳全世透露，京津冀現在已經開始籌建廢舊電池綜合利用的公司，新公司將聯手北汽新能源、天津力神等企業共同致力于動力電池的綜合利用。“但依照目前的情況看，廢舊動力電池的綜合利用還需要國家進行補貼。”陳全世說。
動力電池有望助推多個產業進入“鋰”時代
從新能源汽車開始推廣以來，動力電池綜合利用一直是我國新能源汽車產業鏈考慮較少的環節，但愈加龐大的新能源汽車產業化帶來的巨量動力鋰電池處理已經成為急迫解決的問題。如何讓這些已經不合乎新能源汽車使用要求但又具備一定儲能能力的電池有“用武之地”，綜合利用將是最好的選擇。如果動力電池能夠充分綜合利用，還有助于推動儲能電站、電動自行車和低速電動車等多個產業的升級換代。
首先，廢舊動力電池有望使我國儲能電池進入“鋰”時代。目前，我國的儲能電池還是集中在通訊基站儲能和大型數據中心、銀行等UPS儲能，主流儲能方式還是鉛酸電池。使用鉛酸電池，無外乎價格便宜維護成本低。廢舊動力電池的價格往往只有新電池的十分之一，十分具有競爭力，而且能量密度大于鉛酸電池，性價比高。現在，需要解決的是廢舊動力電池必須有完善的BMS系統，否則安全性和可靠性大大降低。相信隨著電池技術的進步，不同批次、不同廠家甚至不同材料的電池都能在BMS的維護下共同工作。
其次，廢舊動力電池有望使電動自行車進入“鋰”時代。我國電動自行車的市場保有量已經超過2億，已成為消費者使用最多的交通工具。市場上90%的車型采用鉛酸電池，只有10%的車型采用鋰電池。隨著經濟和社會生活水平的不斷發展，消費者在購買電動自行車的時候，會更多注重品質、外觀、性能、智能化等因素，達到這些要求只能使用體積小、重量輕、比能量高的鋰電池。廢舊動力電池因為成本更低，更能兼顧電動自行車的成本需求，因而更具市場競爭力。
最后，廢舊動力電池有望使低速電動車進入“鋰”時代。低速電動車成本較低，與廣大農村消費者收入水平、消費升級趨勢、道路基礎設施程度相匹配，在我國三四線城市及農村地區大受歡迎。經過多年的發展，低速電動車已經進化出與電動汽車相似的車身構造和技術特征，在產業鏈上的大多數環節可以共用。廢舊動力電池如果裝配在低速電動車上，必受消費者歡迎。
新能源汽車產業本身就是因節能減排而興起，在這個領域中我們必須改變過去粗放式的發展模式，不能再單純地追求規模化效益，應該建立一個更加高效、更加精細的可循環發展的經濟模型，才能真正實現節能減排的目的。
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