動力電池梯次利用勢在必行

陳秀娟

自2014年起，我國就開始布局開展動力電池梯次利用示范研究項目，但到目前為止，動力電池梯次利用率并不高。

日前，工信部發(fā)文稱，已完成34家梯次利用企業(yè)的動力蓄電池編碼申請備案，可實現(xiàn)對梯次利用企業(yè)的溯源信息監(jiān)管。目前，動力蓄電池梯次利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，余能檢測等國家標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布實施，中國鐵塔公司也正在牽頭制定通信領(lǐng)域梯次利用的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

一直以來，梯次利用被認(rèn)為是動力電池價值得以最大發(fā)揮的有效途徑。那么，該行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及前景究竟如何？

梯次利用市場空間大

數(shù)據(jù)顯示，2020年新能源汽車對動力電池的需求量將超過120Gwh，2022年將超過210Gwh。而動力電池的平均使用壽命（衰減到80%）為4年左右，那么2014年的裝機(jī)電池在2018年之后將迎來淘汰潮，2020年中國理論動力電池的回收量將達(dá)到25.7萬噸，到2020年達(dá)到42.2萬噸，隨著電動汽車保有量的逐步增加，淘汰動力電池的數(shù)量還會繼續(xù)增加。

動力蓄電池大量退役后，未經(jīng)妥善的處置和進(jìn)行價值最大化利用，將威脅公共安全，造成難以逆轉(zhuǎn)的環(huán)境污染，并浪費(fèi)寶貴的有價金屬資源。想必這也是國家鼓勵電池梯次利用的根本原因。

從環(huán)保角度來看，退役鋰動力電池含大量重金屬和有機(jī)物、電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化物產(chǎn)生的有毒氣體，這些都會嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類的健康，給社會生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力。所以搞好鋰動力電池回收及梯次利用工作，也是一項重大的生態(tài)建設(shè)任務(wù)。

“隨著新能源汽車的逐步產(chǎn)業(yè)化，車用動力電池的產(chǎn)量也大幅提高，動力電池回收、再利用成為行業(yè)新風(fēng)口。”浙江華友循環(huán)科技有限公司副總經(jīng)理高威喬表示，“一輛電動汽車平均使用正極材料50公斤、負(fù)極材料40公斤、電解液40公斤，可回收利用材料豐富。若得不到有效處理，不僅將嚴(yán)重污染環(huán)境，還會造成資源浪費(fèi)。”

據(jù)了解，動力電池平均使用年限為5-8年，其性能隨著充電次數(shù)的增加而衰減，當(dāng)電池容量衰減至額定容量的80%以下時，動力電池不再適用于電動汽車，但此時直接進(jìn)入回收流程無疑是“物不能盡其用”，這使得梯次利用成為動力電池退役后的主要去處。

投資公司拓金研究認(rèn)為，市場對梯次利用抱有熱情，除了節(jié)能環(huán)保外，主要是因為有利于攤薄鋰電池生產(chǎn)制造成本，進(jìn)而提升新能源汽車生命周期經(jīng)濟(jì)性。

“動力電池的壽命長達(dá)20年-30年，雖然退役電池不再適用于新能源汽車，但經(jīng)過檢測、維護(hù)、重組等環(huán)節(jié)后，仍可進(jìn)一步在儲能、分布式光伏發(fā)電、家庭用電、低速電動車等領(lǐng)域再利用。”行業(yè)專家說。

從發(fā)展趨勢來看，動力電池梯次利用市場前景廣闊。

電池模組缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

事實上，自2014年起，我國就開始布局開展動力電池梯次利用示范研究項目，然而，到目前為止，動力電池梯次利用率并不高。

中國電機(jī)工程學(xué)會電力儲能專業(yè)委員會副主任委員來小康指出，電池一致性問題成為項目運(yùn)行中面臨的最大挑戰(zhàn)。“即使經(jīng)過千挑萬選，仍無法避免在儲能系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生離散。”

中國再生資源回收利用協(xié)會報廢車分會秘書長張瑩也認(rèn)為，目前退役動力電池梯次利用率不高，主要是由于動力電池模組缺乏標(biāo)準(zhǔn)化。同時，灰色交易現(xiàn)象突出，部分退役動力電池流入非法小作坊。

也有業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心，按照目前的技術(shù)和工藝，實現(xiàn)動力電池梯次利用的成本偏高。“如果廢舊電池?zé)o需購買或價格極低，梯次利用才會有一定的經(jīng)濟(jì)性，否則性價比不高。”

張瑩認(rèn)為，要提升梯次利用率，需要全面落實生產(chǎn)者責(zé)任延伸制與動力電池溯源制度，確保退役動力電池流入到梯次利用企業(yè)與資源回收企業(yè)。

《動力鋰電池回收行業(yè)報告》顯示，到2020年，我國動力鋰電池報廢量將達(dá)32.2Gwh，約50萬噸;到2023年，報廢量將飆升至101Gwh，約116萬噸。雖然挑戰(zhàn)頗多，但隨著我國動力電池退役潮臨近，梯次利用勢在必行。

需落實可追溯體系

目前，部分企業(yè)正在梯次利用。

2018 年，中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池，大力推廣鋰電池梯次利用，已在31個省市的約12萬座基站開展梯次利用電池備電應(yīng)用，并在備電、儲能及對外發(fā)電應(yīng)用場景加強(qiáng)業(yè)務(wù)拓展。國家電網(wǎng)建設(shè)了 1MWh 梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)示范工程，用于接納可再生能源發(fā)電和調(diào)頻等。深圳比亞迪、國軒高科等企業(yè)也開發(fā)了適用于備電、風(fēng)光電儲能的梯次利用電池產(chǎn)品。無錫格林美與順豐公司探索將梯次利用電池用于城市物流車輛，中天鴻鋰等通過“以租代售”模式推動梯次利用電池在環(huán)衛(wèi)、觀光等車輛應(yīng)用。

“目前，我國動力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)正處于由示范工程向商業(yè)化轉(zhuǎn)變的過渡階段。從2014年，國家電網(wǎng)河南電力公司聯(lián)合南瑞集團(tuán)，利用退役動力電池在鄭州市尖山真型輸電線路試驗基地建立了首個混合微電網(wǎng)系統(tǒng)，到鐵塔集團(tuán)聯(lián)合北汽新能源共同推進(jìn)退役動力電池在通訊基站上的應(yīng)用，退役動力電池梯次利用的商業(yè)化正在逐步形成。不過，我國相關(guān)企業(yè)雖然對退役動力電池梯次利用做了一定的研究，并建立了多個示范項目，但并沒有形成規(guī)模化與市場化運(yùn)作模式。”張瑩強(qiáng)調(diào)。

很顯然，行業(yè)需要加大回收再利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，研究電池標(biāo)準(zhǔn)化，并落實可追溯體系，用強(qiáng)管理推進(jìn)梯次利用率。

2018 年，工業(yè)和信息化部公告發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》，明確了溯源信息的采集要求，對各環(huán)節(jié)企業(yè)主體履行回收利用溯源責(zé)任作出規(guī)定，并建設(shè)了新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺（以下簡稱“國家平臺”），構(gòu)建來源可查、去向可追、節(jié)點(diǎn)可控、責(zé)任可究的全生命周期溯源管理體系。

汽車生產(chǎn)企業(yè)通過多種形式構(gòu)建回收體系。目前，北汽新能源、廣汽三菱等 45 家企業(yè)已設(shè)立了 3204 個回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，主要集中在京津冀、長三角、珠三角及中部新能源汽車保有量較高的地區(qū)。

目前，國家平臺已運(yùn)行，以電池編碼（BIN）為信息載體，實現(xiàn)動力蓄電池全生命周期的信息采集和監(jiān)管。其中，“車載管理模塊”面向汽車生產(chǎn)企業(yè)采集溯源信息，“回收利用管理模塊”面向回收拆解、梯次利用和再生利用企業(yè)采集溯源信息。