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動力電池行業(yè)尚不成熟 瓶頸待突破

動力電池行業(yè)尚不成熟 瓶頸待突破

2016/6/20 16:57:13


近年來,新能源汽車逐漸受到了關(guān)注。在我國,陸續(xù)出臺了新能源汽車的相關(guān)政策。在政策的推動之下,我國的新能源汽車產(chǎn)量和銷量逐年增長。據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2015年,我國累積生產(chǎn)新能源汽車37.9萬量,同比增長4倍。

對于2016年的產(chǎn)銷規(guī)模情況,工信部部長苗圩在今年兩會上透露,預(yù)計2016年的產(chǎn)銷規(guī)模將會在去年的基礎(chǔ)上增加1倍多。


隨著電動車產(chǎn)銷量的節(jié)節(jié)攀升,動力電池行業(yè)也被帶動起來,并且會在2020年出現(xiàn)一個報廢小高峰。這個日期越來越近,動力電池報廢后的去向和處置方法也被提上了日程。


一、動力電池可回收,但梯次利用不盡如人意


動力電池,即為工具提供動力來源的電源。多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。動力電池的原材料多為采用閥口密封式的鉛酸蓄電池、敞口式管式的鉛酸蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池。


近年來,新能源汽車的爆發(fā)式增長,推動了動力電池的銷量。但是,這也意味著動力電池的報廢高峰即將到來。據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心預(yù)測,我國動力電池的報廢量到2020年將累計達到12萬噸至17萬噸左右。


這么多報廢電池在一起的場面,想想就很“壯觀”,由這些報廢電池產(chǎn)生的污染和輻射會相當(dāng)嚴(yán)重。因此,如何處置這些報廢的動力電池,成為了需要提上日程的議題。


目前,對于報廢動力電池的處置通常有三種方法。


第一,重新制造。即替換電池上的損壞零件,重新裝配給電動汽車;


第二,電池轉(zhuǎn)型。即改變電池的調(diào)校(控制發(fā)動機的數(shù)據(jù)),并將其裝配給其他靜態(tài)儲能裝置;


第三,循環(huán)利用。即分解提取電池中的貴重金屬、化學(xué)材料及副產(chǎn)品,在原材料市場中出售或重新投入車用電池的生產(chǎn)。


不過,現(xiàn)在對動力電池最為普遍的處置方法還是梯次利用。


通常情況下,動力電池?zé)o法被汽車?yán)^續(xù)使用時,被看作是報廢。但是,這并不說明它完全沒用了。例如鋰電池能夠使用20年左右。但被用于汽車上的時候,3至5年后電池容量就會低于初始容量的80%,續(xù)航減弱,就需要更換。


從理論上講,這些被換下來的電池依然存在使用的價值和一定的能量。此時可以按照電池容量的不同,利用它們繼續(xù)儲能或者應(yīng)用到供電基站、低速電動車或路燈的能源提供方面。


經(jīng)歷了這些過程,動力電池才會真正進入回收體系。這就是業(yè)內(nèi)所說的動力電池再利用,也叫梯次利用。


許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,隨著電動車風(fēng)頭正勁,動力電池的梯次利用也可能成為藍海。但是,也有另一種觀點。華北地區(qū)某新能源公司的技術(shù)人員指出:“將利用后的動力電池大規(guī)模用作儲能,這恐怕只能是想想而已?!?/p>


梯次利用的主要缺陷在于,雖然一般的儲能電池對單體電池的密度要求比動力電池低,但是,儲能項目所需的儲能電池規(guī)模不小,常常能夠達到百千瓦甚至兆瓦。一輛電動汽車的電池容量在30千瓦時左右,如若將其用于儲能,就必須加入大量的電池包。


然而,由于我國不同電動車企業(yè)的電池路線、電池規(guī)格和測評要求的不同,使得電池型號繁雜,產(chǎn)量分散。可以說,動力電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化進程的緩慢阻礙了梯次利用的發(fā)展。


二、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化緩慢成阻礙,需要開發(fā)新的處置方法


在報廢的動力電池被梯次利用的過程中,由于電池的一致性較差,為成組使用增加了不小的障礙。在專業(yè)人員看來,就算是梯次利用,也只能是小規(guī)模的利用,比如家庭儲能。梯次利用之所以遭遇瓶頸,根本原因還是由于動力電池行業(yè)尚未實現(xiàn)高度的標(biāo)準(zhǔn)化。


動力電池行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化進程之所以緩慢,主要是由于以下幾點原因。


第一,動力電池行業(yè)尚未成熟。


不同國家和企業(yè)在動力電池的選材、設(shè)計、連接方式等方面往往不能達成共識,甚至可以說,對動力電池設(shè)計的不同蘊含了廠商對電動汽車的理解。


從廠商的角度來說,對動力電池的選擇往往基于對電池技術(shù)的掌握程度及產(chǎn)品的定位。在整個行業(yè)尚未成熟的情況下,標(biāo)準(zhǔn)化還是比較艱難的。


第二,標(biāo)準(zhǔn)建立不易。


現(xiàn)下電動車和動力電池行業(yè)的發(fā)展皆處于起步階段,不同的廠商都在進行不同的嘗試。電池技術(shù)尚未成熟,此時制定過多標(biāo)準(zhǔn),并無太大意義。此外,動力電池的發(fā)展涉及到多方面的因素,可以看作是能源革命,要使得動力電池實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化并不容易。


從材料方面來看,現(xiàn)有的動力電池容量大多數(shù)不達標(biāo)。國內(nèi)做電動汽車及動力電池的廠家不在少數(shù),但是尚未形成系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈,各家對于標(biāo)準(zhǔn)的理解都不一樣,很難統(tǒng)一。


第三,行業(yè)內(nèi)缺少巨頭引路。


由于動力電池產(chǎn)業(yè)處于初級階段,各企業(yè)尚在探索之中,行業(yè)內(nèi)缺少可以引路的巨頭。另外,出于保密的考慮,多數(shù)企業(yè)不愿將自己制造的動力電池的參數(shù)公之于眾。


基于以上幾點原因,實現(xiàn)動力電池標(biāo)準(zhǔn)化是非常困難的,這就導(dǎo)致了梯次利用的方法遭遇到諸多阻礙。因此,對于如何處置報廢的動力電池,需要另尋出路。在這一方面,我們可以借鑒其他國家的經(jīng)驗。


比如日本將日產(chǎn)Leaf汽車報廢的動力電池用于組建太陽能和風(fēng)能的蓄電系統(tǒng),這樣做最大的好處是能夠降低成本。以往使用新的鋰電池時,存儲1度電成本大概要數(shù)十萬日元。如果使用報廢的電池,預(yù)計在2020年成本將被降到大約兩萬日元。


在美國,通用汽車已經(jīng)和電力企業(yè)ABB合作,利用雪佛蘭Volt沃藍達的報廢電池重新整合成模塊化的裝置。同時,美國政府也在推進電池回收利用網(wǎng)絡(luò)的建立。向動力電池消費者收取手續(xù)費,并且由電池生產(chǎn)企業(yè)負(fù)擔(dān)部分費用,用于支持報廢電池的回收。


在德國,動力電池的回收已經(jīng)有法可依。例如電池生產(chǎn)商必須登記、經(jīng)銷商要制定回收機制、用戶需主動向回收機構(gòu)提交電池等。這種法律法規(guī)的制定建立了一個完善的電池回收體系,使動力電池的回收制度更加成熟。


電動汽車行業(yè)的火爆導(dǎo)致動力電池的報廢率即將迎來高峰。盡管目前對于動力電池的處置有一些普遍的方法,但仍然不夠完善。因此,我們需要未雨綢繆,盡快轉(zhuǎn)型,開發(fā)出新的處置方法。


如果處理不當(dāng),就可能出現(xiàn)與1894年倫敦的“馬糞危機”類似的情形。當(dāng)無法處理廢料時,或許會“置之死地而后生”,出現(xiàn)新的替代品。不過,相信隨著技術(shù)的發(fā)展,未來對報廢動力電池的處理方法將更加多樣。


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