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储能行业:与动力电池梯次利用的有机结合

2019-08-07 15:12:26 来源:杭州西湖投资集团有限公司 吴莹
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一、动力电池面临回收再利用难题

从2009年开始推广至今,我国新能源电动汽车已发展了10个年头,在不同城市大力推出限行政策和货币补贴的支持下,近几年新能源汽车爆发式增长,据中国汽车工业协会数据统计,我国2019年上半年新能源汽车生产约60.9 万辆,同比增加60%;中游动力电池装机总电量约30.01GWh,同比增加93%。新能源汽车近十年爆发式的增长而引发的后续问题中其中最重要的就是动力电池报废后的处理。动力电池的使用年限一般是3~5年,在2009~2012年新能源汽车推广的第一阶段,新能源汽车销售不到3万辆,且80%左右都是公交车。通常新能源汽车6年左右会需要面临更换电池的问题,对于高频使用车型如出租车、公交车等,其换电的需求可能会缩短至3年。我国新能源汽车的市场集中爆发于2015年,因此大规模的换电浪潮来临是在2021年,中国汽车动力电池累计报废量预计将达到12-17万吨的规模,并且随着新能源汽车的发展和时间的推移,动力回收的压力会越来越大。因此即便动力电池还未大规模涉及到退役后的问题,动力电池梯次回收相关体系必须要提前完成布局,一旦动力电池市场进入到“退役爆发期”,那么这些电池将面临“流离失所”的处境。

动力电池再利用的过程一般是将废旧电池失效、拆解、检测、筛选,接着二次重组再利用。2015年,报废动力电池累计为2万~4万吨,对应的电池回收率仅为2%。我国目前动力电池回收还存在很多问题。虽然我国已经在一些经济发达地区开始试点生活垃圾分类和回收问题,但在工业生产领域由于电池品类规格多,生产企业多,车企多,回收企业零散,这些问题都不利于动力电池集中规模化回收。此外,成本和盈利问题无疑是电池回收的主要障碍,回收工艺成本高,回收价值低,使得很多企业和资本望而却步,而且像负极、锰酸锂、磷酸铁锂系等正极材料本身价格就偏低,没有回收的经济推动力,很难保证动力电池的回收率以及资源和环保。

二、实现动力电池梯次利用成为解决当前困境的有效途径

废旧汽车动力电池在重新进行梯次利用时必须经过品质检测,将电芯分选分级,包括安全性评估、循环寿命测试等,将电芯分选分级,再重组后才可以被再利用。但就算是锂电池,正极材料也是五花八门,主流的就有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等。用酸碱溶液浸出,然后再经过多种化工程序,对金属氧化物进行萃取。但这些氧化物的成分萃取条件不同,混合液更为棘手。事先按照正极材料对电池分类,成本也不低。回收正极金属,已经是电池回收行当中最有利可图的一个环节。但是程序太过复杂,现在大宗商品和有色金属、稀土产品价格都在低谷徘徊,用这些方法回收金属相当不划算,更别提事后麻烦更大的废液处理。照目前的技术水准,单只废液处理一项,就足以吃掉可怜的回收金属收益。而负极材料都是石墨,该材料太便宜,只能做丢弃掩埋处理。幸好石墨本身并不污染环境,只占用空间。在目前技术条件下,没有公司会主动投入回收产业。

形成规模效应是当下动力电池回收的重要突破点。亟待建立动力电池回收体系和产业联盟。对于行业而言,有利于形成规模效益,更集中有效的回收和再利用。有利于行业的整体发展以及资源和环境保护。对于电池和车企而言,既可以解决自家电池回收问题,又不需要额外建立回收机构,增加企业运营成本。虽然动力电池回收困难,但是国家目前已经出台了一些支持政策并布局试点工作。已经有越来越多的企业开始着手布局动力电池的回收和再利用。

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