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梯度利用,让废旧电池发挥余热(附图)

中国机械工业联合会机经网  发布时间:2016-02-23 14:38:32  来源:新能源汽车圈


关键词: 电池回收    废旧电池    梯度   

据相关行业预估,2015年我国新能源汽车电池累计报废量约达到2万—4万吨;到2020年,锂电池累计报废量将达到12万—17万吨。据理论推算,动力电池从开始使用到电池报废的寿命约为20年,当动力电池只能充满原有电量80%的时候,就不适合继续在电动汽车上使用。在今年的北京市两会上,有官员表示,第一批次的新能源汽车动力电池使用寿命为5年左右,因此预计今年下半年将会陆续出现动力电池“退役”的现象。

  据相关行业预估,2015年我国新能源汽车电池累计报废量约达到2万—4万吨;到2020年,锂电池累计报废量将达到12万—17万吨。据理论推算,动力电池从开始使用到电池报废的寿命约为20年,当动力电池只能充满原有电量80%的时候,就不适合继续在电动汽车上使用。在今年的北京市两会上,有官员表示,第一批次的新能源汽车动力电池使用寿命为5年左右,因此预计今年下半年将会陆续出现动力电池“退役”的现象。

  动力锂电池中含钴5%-15%、锂2%-7%、镍0.5%-2%,回收再利用价值较高。据国外研究机构预测,到2050年,全球的金属锂需求量将达到4000万吨,而全球目前已探明锂资源总储量换算成金属锂最多4500万吨,而我国的锂储量仅占世界储量的10%。当全球金属锂供给捉襟见肘时,我国的锂资源危机也将更加突出,因此动力电池回收再利用对我国发展新能源汽车具有重要意义。

废电池时钟

  去年年底,国家发展改革委和工信部出台的《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015版)》征求意见稿指出,废旧动力蓄电池的利用应遵循先梯级利用后再生利用的原则,提高资源利用率。其中规定,电动汽车生产企业(含进口商)应承担电动汽车废旧动力蓄电池回收利用的主要责任,动力蓄电池生产企业(含进口商)应承担电动汽车生产企业售后服务体系之外的废旧动力蓄电池回收利用的主要责任,梯级利用电池生产企业应承担梯级利用电池回收利用的主要责任,报废汽车回收拆解企业应负责回收报废汽车上的动力蓄电池。国家推动建立统一的动力蓄电池产品编码制度。

  此前,很多人担心动力电池的回收利用问题,特别是报废电池的无害化处理,可能会成为一个很麻烦的社会问题。而一些企业家已经嗅出了其中的商机,有人表示,动力电池梯次利用的时代已经到来。

  科技部部长万钢表示,动力电池尤其是锂离子动力电池,回收之后不一定马上进行报废处理,可以进行梯级利用。同时加快建立电池回收体系,构建动力电池回收体系产业链。“从现在的经验看起来,用到风能、太阳能的储能当中,还可以使用相当长一段时间。”

  在对电性能要求相对较低的储能领域,由于梯度利用的电池成本更低,容量有所下降的电池所创造的效益更高,这更利于动力电池在储能领域的推广。

  从国际上看,动力锂电池梯级利用主要应用领域是家庭储能、新能源分布式发电储能、防灾据点以及通讯基站等。这些领域应用对能量密度的要求不高,但是对循环寿命和价格要求相对较为苛刻,需考虑电池回收、转换及运输等多重成本。车用废旧电池实际的回收价值将不到新电池成本的10%,在价格上可以满足储能的要求。

  据报道,国网浙江电力公司于2013年编制完成了《动力电池电动自行车梯次利用技术方案》,对电动汽车报废电池的电芯重组后,改造成用于48伏电动自行车的动力电源,实现节能减排。2014年3月,由国网北京电科院开展的退运电池梯次利用储能工程落地大兴电动汽车充电站。比亚迪与格林美联合,在湖北省合资设立新能源电站(湖北)有限公司,主要从事推广、运行和经营储能电站和光伏电站项目。双方充分利用比亚迪在动力电池、储能电站和光伏电站的技术与产品优势,推广储能电站和光伏电站上在工业园区的商业化应用。

  相关企业负责人指出:“到目前为止没有哪家企业的动力电池能跑8年,而且没有确切的数据证明电池跑8年是没有问题的。目前我们电芯实实在在做出来的数据是3千个循环周期能保持60%的电量,但用到模组里,把电池包用到车上以后会有变化,它能不能跑8年,还不知道,因为产品应用最长的才2年时间。相信大多数的企业都没有做过这方面实验,最多做了模拟实验,这都是在计算机上做的,是不真实的。”

  也有专家指出,我国的储能电池目前还是集中在通讯基站储能和大型数据中心、银行等UPS储能,而且主流储能方式还是铅酸电池,这些领域动力锂电池再利用的替代还存在不确定性。此外针对新能源储能,还受限于国家在新能源分布式发电领域的支持力度。

  因此,未来要加强对退役电池的质量、性能鉴别、分级等测试评价技术和标准方面的研究,要制定相关标准,推动梯次利用。

做好产业规划  推动产业升级
责任编辑:机经网编辑部 yaoyu
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