加强退役电池回收利用成当务之急
2016-11-16 10:50:19
摘要：在雾霾围城、PM2 5屡屡爆表的现状下，发展并普及新能源汽车具有重要的现实意义。而因新能源汽车井喷所带来的大量退役动力电池，引发了行业的未雨绸缪。
新能源汽车发展迅猛
“新能源汽车发展趋势强劲，不管‘十二五’还是‘十三五’，新能源汽车都是中国由汽车大国向汽车强国转变的关键时期。”北汽新能源副总经理原诚寅表示，“今年新能源汽车的销售量应该在50—60万辆，按照国家规划，到2020年新能源汽车保有量达到500万辆是非常现实的数字。”
按照全球市场预测，2030年新能源汽车市场将进入产业成熟期，且有一些国家，比如德国宣布2030年后不再生产汽油车。“奔驰提出到2025年25%的产量来自纯电动汽车，所有整车公司都把新能源汽车视为巨大的、潜力无限的上升市场。”原诚寅介绍。
新能源汽车的核心部件是动力电池，中国物资再生协会常务副会长、资源强制回收产业技术创新战略联盟理事长刘强表示，新能源汽车对动力电池的报废标准是电池容量低于80%，这也就意味着3—5年就要更换一次动力锂电池。2020年纯电动乘用车和混合动力乘用车的动力锂电池报废量将达到17万吨，废弃动力锂电池回收已成为行业关注焦点。
退役电池回收利用潜力大
在清华大学教授、江西理工大学副校长徐盛明看来，动力电池的回收市场空间大。价值体现在钴、镍等稀有金属含量很高。“我国钴矿中含钴量仅有0.02%，目前探明的可开采量也仅有4万吨，回收利用钴是一条重要的途径。”
目前60%—70%的钴用于电池生产，而我国钴严重依赖进口，如果能从退役电池中有效回收钴，将在很大程度上缓解我国稀有金属资源对外依赖度。“钴是重要的战略金属元素，在硬度合金、高温合金等工业中有广泛的应用。随着我国航空工业的发展，尤其是大飞机的制造，未来10—20年，其需求量将有很大的提升空间。”徐盛明告诉记者。
高盛预计，碳酸锂需求目前为每年16万吨，而电动汽车渗透率每提升1个百分点，将带来7万吨新增碳酸锂的需求。到2025年，仅电动车市场的增长就有望带动整个锂市场需求达到47万吨。“巨大的碳酸锂缺口，即便把澳大利亚、智利的锂矿都买下来也不够。”徐盛明直言。
清华大学大学教授、巴塞尔公约亚太区域中心执行主任李金惠也表达了同样的担忧。随着新能源汽车的发展，“预计锂钴支撑能力可以维持到2025—2028年，届时国内将没有资源可利用。但是资源并没有消失，变成锂电池的组成部分，变成其他的产品。”
加强退役电池的回收利用已成当务之急。对此刘强建议，首先要完善机制，今年初发改委联合发布了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》，提出加强对电动汽车动力电池回收利用工作的进一步指导和规范，明确了电池回收责任主体和追责方式；其次，要建立规范的回收渠道，积极引导动力电池回收企业，加强对废旧电池的回收利用，鼓励发展专业的企业；再次，研发关键性技术，加大对废旧电池拆解、重组、测试、寿命预测等攻关力度，提高生产可靠性，提高拆解回收过程中的效率，使动力电池回收材料和再利用电池具有经济可行性和安全性。
另据中国汽车技术研究中心数据资源中心回收利用数据部部长徐树杰透露，目前工信部正在探讨新能源汽车动力电池回收利用管理办法，“基本上已经成型了一个方案，现在还处于内部专家研讨过程中。”
积极探索梯次利用
会上，在不少专家看来，退役的动力电池还有很大的能量值，直接用于资源回收并非最具经济价值的措施。在李金惠看来，“动力电池以后不是拆成化学物质，最好还是梯次利用，充分发挥它的作用。循环利用法里，再次利用可以发挥非常重要的作用。”
不过，退役电池梯次利用在实际应用中并非想象中那般美好。“退役电池单体之间存在差异，尤其是均匀性上，遵循的是木桶理论——最短的木板决定木桶的实际容量，因此最差的电池决定了整个储能系统的性能。”采访的不少专家对记者坦言。
哈尔滨巴特瑞资源再生科技有限公司总经理明跃彬指出，梯次应用的主要问题是，电池规格标准不统一、单体一致性差、管理安全风险、成本居高不下。在她看来，梯次动力电池的目标市场是分布式发电及微电网、调频辅助服务、延缓输配电扩容领域。
据明跃彬介绍，梯次动力电池的价格是储能锂电池价格的65%—85%，价格优势并不明显。原因在于：分类技术不成熟、不完善；成组应用比例低；安全控制配件成本高；安全风险高，售后服务压力大；梯次产品报废后的处理问题悬而未决；市场处于观望阶段，主要以试点项目为主，未形成规模化市场；现有商业模式不成熟，配套产业链未形成，无法实现标准化的工业产品供应。
“退役电池梯级利用的关键是电池的重组。去年，我们已在北京房山和延庆的示范项目中用了一些，总体性能上还可以。”北变微电网技术有限公司总工程师孔启翔此前在接受记者采访时表示。
国家电网废弃物资源化处理技术实验室副主任赵光金告诉记者，“我们在新密尖山实验基地，建成国内首个百千瓦基于退役电池的风光储微电网示范工程，成功验证了退役电池的梯次利用能力。”
“理想的梯次利用效率与循环寿命要求退役电池一致性好，这就需要依托分选技术、重组技术、均衡策略、管理系统等。”赵光金认为，“梯次利用电池的关键指标是成本和安全。”
记者了解到，尽管梯次利用尚未形成规模化的市场，但已吸引了不少企业的目光。比如哈尔滨巴特瑞资源再生科技有限公仅在京就有4处梯次储能项目。北京索英电气公司的梯次利用主要应在园区、楼宇项目中的谷电峰用，目前其电池梯次利用的产能大概是几百万兆瓦时。
据浙江超威创元实业有限公司总经理助理魏玉宇介绍，在梯次利用方面，其将在实现电池自动化筛选、退役电池多层级利用、不同种类电池同一平台上实现共有技术等三方面予以推进，并启动平台以及线上运营维护平台，逐步扩大退役动力电池回收网点。
“应该说，退役电池应用在更小型的家庭电瓶车、变电站的UPS（不断电系统）以及短时间家庭储能系统等，是个不错的选择。”赵光金进一步表示。（中国能源报 何英）
