鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:600次 | 2023年01月05日
退役電池:梯次利用前景看好
自2014年我國(guó)新能源乘用車(chē)市場(chǎng)開(kāi)啟后,新能源汽車(chē)行業(yè)經(jīng)歷了快速發(fā)展。十三五期間,我國(guó)新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)推廣量超過(guò)480萬(wàn)輛。
根據(jù)《節(jié)能和新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》提出的總體目標(biāo),到2025年、2030年、2035年,我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量占汽車(chē)總銷(xiāo)量的比例分別為約20%、40%、50%。
新能源汽車(chē)的快速上升,勢(shì)必出現(xiàn)大量退役動(dòng)力鋰電池。如何促進(jìn)動(dòng)力鋰電池高效循環(huán)利用、打造動(dòng)力鋰電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系、彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)短板,已經(jīng)成為行業(yè)熱議的焦點(diǎn)。
不久前公布的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021~2035年)》指出,支持動(dòng)力鋰電池梯次產(chǎn)品在儲(chǔ)能、備能、充換電等領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用,加強(qiáng)余能檢測(cè)、殘值評(píng)估、重組利用、安全管理等技術(shù)的研發(fā)。
作為推動(dòng)新能源汽車(chē)電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)的第一環(huán)節(jié),動(dòng)力鋰電池梯次利用延長(zhǎng)了電池使用壽命,從資源安全、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益和延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條等多方面具有重要意義。動(dòng)力鋰電池梯次的利用,應(yīng)從退役電池梯次利用開(kāi)始。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
應(yīng)用大幕已開(kāi)啟
新能源汽車(chē)的電池使用壽命一般為4~8年,以此計(jì)算,2019年是我國(guó)新能源汽車(chē)電池進(jìn)入批量報(bào)廢期的起始時(shí)間。初步估計(jì),到2020年我國(guó)將出現(xiàn)約26萬(wàn)噸的退役鋰電池,2025年將出現(xiàn)80萬(wàn)噸的退役鋰電池,預(yù)計(jì)容量超過(guò)130吉瓦時(shí)。從我國(guó)動(dòng)力鋰電池發(fā)展路線來(lái)看,2023年之前退役電池重要以磷酸鐵鋰電池為主,2023年之后將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐?a href="/keywords/sanyuan/" class = "seo-anchor" data-anchorid=124 target="_blank">三元鋰電池為主。
目前,我國(guó)有關(guān)動(dòng)力鋰電池梯次利用的政策已經(jīng)明確。
從國(guó)家規(guī)范層面看,2019年以來(lái),工信部公布《新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》和《新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范通告管理暫行辦法》,鼓勵(lì)從事梯次利用的綜合利用公司在基站備電、儲(chǔ)能、充換電等領(lǐng)域開(kāi)展動(dòng)力鋰電池梯次利用,提高電池綜合經(jīng)濟(jì)效益。
從地方措施層面看,多地已公布了動(dòng)力鋰電池梯次利用的政策。以廣州為例,2020年上半年,廣州印發(fā)《有關(guān)促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的意見(jiàn)》簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》,明確推進(jìn)動(dòng)力鋰電池回收和再利用?!兑庖?jiàn)》督促整車(chē)制造公司和動(dòng)力鋰電池相關(guān)公司履行公司主體責(zé)任,支持電池殘值再利用,鼓勵(lì)實(shí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),解決電池產(chǎn)品不一致、不兼容等問(wèn)題,提高回收經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),《意見(jiàn)》對(duì)每個(gè)試點(diǎn)示范項(xiàng)目按照項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資額給予不超過(guò)30%的獎(jiǎng)勵(lì),單個(gè)公司最高不超過(guò)1億元,同時(shí)給予試點(diǎn)示范項(xiàng)目5年貸款貼息補(bǔ)助,單個(gè)公司每年最高不超過(guò)1000萬(wàn)元。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
多重政策支持下,動(dòng)力鋰電池梯次利用整體發(fā)展向好。
目前,實(shí)際應(yīng)用案例重要集中在電力儲(chǔ)能和通信基站領(lǐng)域,未來(lái),應(yīng)用市場(chǎng)有望進(jìn)一步被擴(kuò)大。其中,在大型集中式充電站中可以利用退役電池形成儲(chǔ)能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)峰谷套利,降低充電成本。從未來(lái)發(fā)展?jié)摿Χ?,?dòng)力鋰電池梯次利用在電力儲(chǔ)能、低速電動(dòng)汽車(chē)、通信基站備用電源等領(lǐng)域具有較大市場(chǎng)空間。
多重政策的推動(dòng),也讓動(dòng)力鋰電池梯次利用參和方逐漸新增。
近幾年,電池公司、整車(chē)公司、下游用戶(hù)、專(zhuān)業(yè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商甚至是儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵部件開(kāi)發(fā)商(PCS、BMS)等公司,都開(kāi)始關(guān)注動(dòng)力鋰電池梯次利用,開(kāi)展技術(shù)積累以及相關(guān)業(yè)務(wù)。市場(chǎng)也出現(xiàn)了一些專(zhuān)業(yè)從事動(dòng)力鋰電池梯次利用的公司,但由于動(dòng)力鋰電池梯次利用涉及環(huán)節(jié)(電池拆卸、包裝運(yùn)輸、拆解、分揀、重組等)較多,而且動(dòng)力鋰電池生命周期較長(zhǎng),當(dāng)前我國(guó)的退役體量尚不足以支撐完整的梯次利用產(chǎn)業(yè)。
隨著動(dòng)力鋰電池大規(guī)模退役期不斷臨近,各公司投資布局相關(guān)業(yè)務(wù)及資本收購(gòu)的動(dòng)作也逐漸密集。由于動(dòng)力鋰電池回收責(zé)任機(jī)制和回收利用體系的系統(tǒng)性和復(fù)雜性,產(chǎn)業(yè)鏈上下游的戰(zhàn)略聯(lián)盟和合作是未來(lái)的必然趨勢(shì)。
另外,打造動(dòng)力鋰電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)也將使得動(dòng)力鋰電池作為資產(chǎn)的金融價(jià)值愈加凸顯,未來(lái)將催生一些以動(dòng)力鋰電池為資產(chǎn)的金融資產(chǎn)服務(wù)公司。
成本標(biāo)準(zhǔn)存難題
當(dāng)前,退役電池梯次利用重要面對(duì)以下幾方面問(wèn)題:
第一,新電池成本下降較快,梯次利用電池的利潤(rùn)承壓能力較弱。梯次利用電池的成本一般為新電池成本的60%~70%,和新電池相比,舊電池在使用壽命、安全性以及性能可靠性等方面要劣于新電池,且大部分退役電池要經(jīng)過(guò)測(cè)試、分析、組裝等多個(gè)工序,會(huì)帶來(lái)較高的額外成本。同時(shí),新電池成本仍在快速下降中,給退役電池成本優(yōu)勢(shì)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn),讓其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并不明顯,在一定程度上影響了用戶(hù)使用退役電池的積極性。
第二,退役電池應(yīng)用數(shù)據(jù)不足,缺乏深入研究,無(wú)法快速高效地對(duì)電池進(jìn)行健康狀態(tài)識(shí)別。關(guān)于從事退役電池梯次利用的第三方公司,難以獲得電池實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù),且目前沒(méi)有高效快速的檢測(cè)方法,新增了電池分析的難度和額外成本。
第三,政策法規(guī)不完善,權(quán)責(zé)不清晰,導(dǎo)致回收率較低。盡管我國(guó)建立動(dòng)力鋰電池溯源平臺(tái),明確了各方責(zé)任,但缺乏健全的監(jiān)管體制,導(dǎo)致大量電池經(jīng)過(guò)非正規(guī)渠道回收,無(wú)法保障電池安全處理,影響了電池回收率。
第四,動(dòng)力鋰電池缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),梯次利用亦缺乏標(biāo)準(zhǔn)。從制造源頭看,動(dòng)力鋰電池種類(lèi)繁多、規(guī)格各異,均根據(jù)汽車(chē)主機(jī)廠要求進(jìn)行設(shè)計(jì),并未從源頭考慮未來(lái)梯次利用,給未來(lái)梯次利用帶來(lái)較大難度。從退役環(huán)節(jié)看,大部分私家車(chē)退役時(shí)電池剩余容量較低,出租車(chē)及公共服務(wù)運(yùn)營(yíng)車(chē)輛退役電池剩余容量較高,對(duì)不同領(lǐng)域的動(dòng)力鋰電池退役缺乏統(tǒng)一的分級(jí)、評(píng)估、篩選標(biāo)準(zhǔn),致使從事退役電池再利用的公司及用戶(hù)缺乏信心。另外,由于缺乏監(jiān)管機(jī)制,在一些公司,存在為了拿取補(bǔ)貼提前退役的現(xiàn)象。
有序市場(chǎng)如何建立
為應(yīng)對(duì)上述退役電池梯次利用存在的挑戰(zhàn),建設(shè)可持續(xù)的、健康有序的退役電池回收再利用市場(chǎng),建議如下:
首先,要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),開(kāi)發(fā)高效快速的退役電池健康狀態(tài)識(shí)別技術(shù)。加強(qiáng)電池健康狀態(tài)識(shí)別技術(shù)的研發(fā)投入,開(kāi)發(fā)高效的識(shí)別技術(shù),降低退役電池診斷成本,從監(jiān)管層面降低退役電池運(yùn)行數(shù)據(jù)獲取難度,免費(fèi)向開(kāi)發(fā)退役電池再利用的公司供應(yīng)退役電池運(yùn)行數(shù)據(jù),幫助其降低退役電池診斷成本。
其次,要完善政策法規(guī),促進(jìn)梯次利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模。通過(guò)政策法規(guī)強(qiáng)制規(guī)范電池生產(chǎn)、回收、再利用各環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)電池100%回收。出臺(tái)相應(yīng)政策支持相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,壯大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,通過(guò)規(guī)?;l(fā)展,帶來(lái)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
再次,建立健全動(dòng)力鋰電池梯次利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。通過(guò)考慮不同場(chǎng)景對(duì)電池性能的要求,包括使用壽命、充放電倍率、安全指標(biāo)等,便于對(duì)退役電池進(jìn)行分級(jí)管理,并形成退役電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),將不同等級(jí)的退役電池匹配到相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景中。另外從標(biāo)準(zhǔn)層面建立退役電池健康狀態(tài)、剩余能量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),快速高效地對(duì)電池進(jìn)行診斷。
為促進(jìn)退役后汽車(chē)動(dòng)力鋰電池在儲(chǔ)能系統(tǒng)上的再利用,2018年十月,美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室(UL)公布了UL1974《EvaluationforRepurposingBatteries》,UL1974同時(shí)也是美國(guó)和加拿大的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)和UL將組建工作組,在梯次利用和儲(chǔ)能領(lǐng)域共同推進(jìn)雙方標(biāo)準(zhǔn)的制(修)訂和完善。
(作者系中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟研究經(jīng)理)