鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:10311次 | 2018年06月13日
動力電池梯級利用,你知多少?
綠色環(huán)保的時(shí)代背景下,新能源汽車步入快速發(fā)展期,尤其是自去年開始,新能源汽車的產(chǎn)量和保有量急劇上升。與之相伴的是,電動汽車用動力電池梯級利用也漸成行業(yè)熱點(diǎn)。
為引導(dǎo)和推動動力電池梯級利用,國家政策層面不斷出臺政策。2015年,工信部發(fā)布的《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》對廢舊動力蓄電池回收處理、再利用提出了要求;財(cái)政部等4部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于2016-2020年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》。2016年年初,工信部等5部委聯(lián)合制定發(fā)布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015年版)》,旨在促進(jìn)動力電池有序回收利用、促進(jìn)資源循環(huán)利用。
拓展動力電池梯級利用商機(jī)
2015年,我國全年累計(jì)生產(chǎn)新能源汽車37.9萬輛,同比增長4倍。記者從中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會獲悉,2015年國內(nèi)動力電池產(chǎn)量約16吉瓦時(shí),預(yù)計(jì)今明兩年新投產(chǎn)能20吉瓦時(shí),2016年年末將達(dá)到32吉瓦時(shí)。紅火的市場,也吸引了國內(nèi)和國際電池廠商不斷擴(kuò)大產(chǎn)能。
隨著新能源汽車的爆發(fā)式增長,4-5年之后,無疑將有大量的退役動力電池。據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心預(yù)測,到2020年,我國電動汽車動力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12萬-17萬噸的規(guī)模。如果將這些退役電池直接用于資源回收,不免造成浪費(fèi)。將之功能發(fā)揮到最大的有效途徑就是梯級利用,之后再作為資源回收利用。
正如中國工程院院士楊裕生所說:“這些報(bào)廢的動力電池制造工藝先進(jìn),即使報(bào)廢以后仍然保持很高的安全性和電性能,有必要采用梯級利用的方式實(shí)現(xiàn)廢舊動力電池的資源利用最大化?!?br/>
據(jù)了解,目前國內(nèi)已有不少廢舊的動力電池經(jīng)過檢測、重組之后,應(yīng)用于儲能領(lǐng)域的案例。此前,北京大學(xué)新能源材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的博士生導(dǎo)師其魯教授告訴記者,2008年奧運(yùn)會投運(yùn)的上百輛電動公交車,運(yùn)行3年之后,現(xiàn)在用于風(fēng)電和光伏的儲能。
采訪中,不少采訪對象認(rèn)為,考慮到未來電動車的強(qiáng)勁發(fā)展趨勢,也將帶來動力電池梯級利用的藍(lán)海。
“我對動力電池梯級利用的市場充滿希望,未來將會看到更多退役的動力電池應(yīng)用在儲能上?!北本┧饔㈦姎饧夹g(shù)有限公司董事長王仕城在接受記者采訪時(shí)表示。
細(xì)看梯級利用技術(shù)難題
動力電池按照國家標(biāo)準(zhǔn)到了使用壽命,從新能源車上拆下來的時(shí)候,還有相當(dāng)?shù)娜萘亢洼^為寬泛的使用空間。將退役的動力電池應(yīng)用于儲能領(lǐng)域,不管是從經(jīng)濟(jì)性還是環(huán)保性上而言,都是一個(gè)不錯的選擇。
不過,退役電池并不像想象中那樣,可以組合起來就能用,在技術(shù)上還有一些障礙。梯級利用的時(shí)候,電池的一致性與新電池相比差距很大,這對成組使用造成了很大障礙。同時(shí),電池的容量、電壓、內(nèi)阻等在梯級利用時(shí),會在很少的循環(huán)次數(shù)下形成斷崖式下跌,對后期使用造成極大困難。
一位儲能領(lǐng)域的權(quán)威專家告訴記者,現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)對動力電池梯級利用存在支持和反對兩種觀點(diǎn)?!跋麡O的觀點(diǎn)是,想法很好但做起來不太可行?!?br/>
在他看來,退役電池之間存在差異,尤其是均勻性上,就像是木桶理論,最短的木板決定木桶的實(shí)際容量,最差的電池決定了整個(gè)儲能系統(tǒng)的性能?!叭绻麑⒅糜陔娋W(wǎng)級的大型儲能上,出現(xiàn)問題的概率就很大。不過,在家庭型儲能以及小規(guī)模儲能上,倒是可以的?!?br/>
“退役電池回收利用在更小型的家庭電瓶車、UPS(不斷電系統(tǒng))等是可行的?!敝袊茖W(xué)院電工研究所儲能技術(shù)研究組組長陳永翀對記者坦言,“但用于大型儲能電站,要考慮循環(huán)性、安全性,其中會存在非線性的變化,出事故的概率會增加,這將造成安全風(fēng)險(xiǎn)增大,同時(shí)管理成本也會抬高。不過,動力電池的梯級利用不是根本的解決之道,我們還需要積極開發(fā)容易回收的新型環(huán)保動力電池?!?br/>
探索退役電池再利用
為推動動力電池的梯級利用,除國家政策層面鼓勵支持外,不少地方政府也在積極探索。
如上海市出臺政策,車企回收動力電池政府將補(bǔ)助1000元/套;深圳建立動力電池利用和回收體系,每賣一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元,用于回收動力電池,初步建立電池回收的機(jī)制。
據(jù)悉,目前,包括國家電網(wǎng)、各地政府、電池企業(yè)等企事業(yè)單位紛紛開展動力電池梯級回收的研究。如國網(wǎng)河南電力公司2013年建成的微電網(wǎng)系統(tǒng),并打造了一套動力電池分選、評估、配組的規(guī)范化流程。
公開資料顯示,該工程位于鄭州市尖山真型輸電線路試驗(yàn)基地,是國內(nèi)首個(gè)真正意義上的基于退役動力電池的混合微電網(wǎng)系統(tǒng),目前系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好。此外,國網(wǎng)河南電力公司還牽頭組建了退役電池分選評估技術(shù)平臺,實(shí)現(xiàn)了退役電池的安全性評估、循環(huán)壽命測試及分選分級。
“退役電池梯級利用的關(guān)鍵是電池的重組。去年,我們已在北京房山和延慶的示范項(xiàng)目中用了一些,總體性能上還可以。”北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司總工程師孔啟翔告訴記者,“我們在購買的時(shí)候,廠家已經(jīng)進(jìn)行了測試,可確保重組之后電池的一致性?!?br/>
記者從北京索英電氣技術(shù)有限公司了解到,其從2009年開始做儲能,參與了國網(wǎng)河南項(xiàng)目、張北風(fēng)光儲輸項(xiàng)目以及多個(gè)調(diào)頻和微電網(wǎng)項(xiàng)目?!拔覀儚膬δ荛_始,得益于多年來的技術(shù)積累,在電池的梯級利用方面,不管是系統(tǒng)壽命還是電池的一致性以至于成本上,都有自己的平衡?!蓖跏顺潜硎?,“我們有自己的充放電評價(jià)系統(tǒng)、測試設(shè)備等,通過檢測設(shè)備,將電池重組形成系統(tǒng)儲能。我們梯級利用主要應(yīng)在園區(qū)、樓宇項(xiàng)目中,作用是谷電峰用?!?br/>
據(jù)王仕城介紹,目前其公司電池梯級利用的產(chǎn)能大概是幾百萬兆瓦時(shí),“主要取決于退役電池的規(guī)模。”“這兩年新能源汽車市場火爆,未來幾年內(nèi),退役電池在儲能領(lǐng)域應(yīng)用市場也將增大?!笨讍⑾枵J(rèn)為。
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