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動力電池“梯級利用”成熱點

2018-06-06 20:09:02 戰略新興產業觀察  點擊量: 評論 (0)
目前動力電池整體的回收網絡體系還很不健全,無論是梯次利用還是再生利用,都還未真正形成規模,技術也仍待升級。

目前動力電池整體的回收網絡體系還很不健全,無論是梯次利用還是再生利用,都還未真正形成規模,技術也仍待升級。

今年開始我國將有大量動力電池進入報廢期

我國自2010年開始試點新能源車補貼政策,2016年全面推廣新能源車。而一般動力電池會在5~6年后退役。這意味著從2018年開始,我國將會有大量的動力電池進入報廢期。

2009-2012年新能源汽車共推廣1.7萬輛,裝配動力蓄電池約1.2GWh。2013年以后,新能源汽車大規模推廣應用。2017年,我國新能源汽車銷量達77.7萬輛,連續三年位居世界第一。截至2017年底累計保有量約180萬輛,占全球市場保有量的50%以上。累計推廣新能源汽車180多萬輛,裝配動力蓄電池約86.9GWh。

據行業專家從企業質保期限、電池循環壽命、車輛使用工況等方面綜合測算,2018年后新能源汽車動力蓄電池將進入規模化退役,預計到2020年累計將超過20萬噸(24.6GWh)。如果按70%可用于梯次利用,大約有累計6萬噸電池需要報廢處理。

但目前,動力電池整體的回收網絡體系還很不健全,無論是梯級利用還是再生利用,都還未真正形成規模,技術也仍待升級。據了解,我國只有少數幾家第三方回收企業自建了回收網絡,車企、電池企業、回收企業、物流企業協同聯動的動力電池回收體系遠未建立。

動力電池回收面臨的問題和困難

目前,我國一些電池回收企業仍采用手工拆解或者傳統回收工藝,不僅無法盈利,反而可能虧損。作為一個新興領域,目前動力電池回收利用仍處于起步階段,面臨著一些突出的問題和困難:

一是回收利用體系尚未形成。目前絕大部分動力蓄電池尚未退役,汽車生產、電池生產、綜合利用等企業之間未建立有效的合作機制。同時,在落實生產者責任延伸制度方面,還需要進一步細化完善相關法律支撐。

二是回收利用技術能力不足。目前企業技術儲備不足,動力蓄電池生態設計、梯次利用、有價金屬高效提取等關鍵共性技術和裝備有待突破。退役動力蓄電池放電、存儲以及梯次利用產品等標準缺乏。

三是激勵政策措施保障少。受技術和規模影響,目前市場上回收有價金屬收益不高,經濟性較差。相關財稅激勵政策不健全,市場化的回收利用機制尚未建立。

業內人士呼吁制定更加詳盡細致的標準。有專家表示,當務之急是盡快解決電池溯源問題,利用新能源汽車監督平臺建立電池溯源機制,做到電池從“生”到“死”的全過程可追溯。同時扶持具有研發和提煉能力的企業,特別是引導梯級利用企業與電池企業融合發展,引導再生利用企業與資源材料企業融合發展。

七部委聯合制定回收利用《管理辦法》

根據動力電池回收利用的發展需要,今年2月,工信部等七部委聯合制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》?!豆芾磙k法》的出臺,對我們加強廢舊電池的回收,提高動力電池綜合利用與環境保護具有重要的指導作用。

一是確立生產者責任延伸制度。汽車生產企業作為動力蓄電池回收的主體,應建立動力蓄電池回收服務網點并對外公布,通過售后服務機構、電池租賃企業等回收動力蓄電池,形成回收渠道,也可以與有關企業合作共建、共用回收渠道,提高回收率。汽車生產企業還應落實動力蓄電池回收利用相關信息發布等責任要求。同時,梯次利用企業作為梯次利用產品生產者,要承擔其產生的廢舊動力蓄電池的回收責任,確保規范移交和處置。

二是開展動力蓄電池全生命周期管理。《管理辦法》充分體現了產品全生命周期管理理念,針對動力蓄電池設計、生產、銷售、使用、維修、報廢、回收、利用等產業鏈上下游各環節,明確相關企業履行動力蓄電池回收利用相應責任,保障動力蓄電池的有效利用和環保處置,構建閉環管理體系。

三是建立動力蓄電池溯源信息系統。以電池編碼為信息載體,構建“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”,實現動力蓄電池來源可查、去向可追、節點可控、責任可究。對動力蓄電池回收利用全過程實施信息化管控,是《管理辦法》的核心管理措施。《管理辦法》對汽車生產、電池生產等企業明確提出溯源管理要求,各相關企業應及時上傳相關信息。

四是推動市場機制和回收利用模式創新。《管理辦法》重視發揮企業的主導作用,鼓勵企業探索新型商業模式,如發起和設立產業基金以及研究動力蓄電池殘值交易等,加快形成市場化機制,推動關鍵技術和裝備的產業化應用。同時,支持開展動力蓄電池回收利用的科學技術研究,引導產學研協作,以市場化應用為導向,開展動力蓄電池回收利用模式創新。

五是實現資源綜合利用效益最大化。為最大化利用退役動力蓄電池剩余價值,《管理辦法》鼓勵按照先梯次利用后再生利用原則,開展動力蓄電池的再利用。對具備梯次利用價值的,可用于儲能、備能等領域;不具備梯次利用價值的,可再生利用提取有價金屬。通過對動力蓄電池的多層次、多用途合理利用,提升綜合利用水平與經濟效益。同時,與已實施的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》等管理政策相銜接,推動產業規范化、規?;l展,實現環境效益、社會效益和經濟效益有機統一。

六是明確監督管理措施?!豆芾磙k法》明確要求制定拆卸、包裝運輸等相關技術標準,構建標準體系,并建立梯次利用電池產品管理制度。同時,各有關管理部門要建立信息共享機制,形成合力,在各自職責范圍內,通過責令企業限期整改、暫停企業強制性認證證書、公開企業履責信息、行業規范條件申報及公告管理等措施對企業實施監督管理。

當前首先要開展哪些工作

《管理辦法》已出臺,如何貫徹落實好是關鍵。目前,重點應該開展以下工作:

一是建立回收利用體系。推動汽車生產企業加快建立廢舊動力蓄電池回收渠道,公布回收服務網點信息,確保生產者責任延伸制度得到全面落實。引導汽車生產、電池生產、綜合利用等企業加強合作,通過多種形式形成跨行業聯合共同體,建立有效的市場化機制。要充分發揮社會組織作用,目前已推動成立了回收利用產業聯盟,積極鼓勵創新商業模式。

二是實施溯源管理。對動力蓄電池進行統一編碼,并開展全生命周期溯源管理,是廢舊動力蓄電池回收利用管理的重要手段。相關單位已組織開發了“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”,將于近期啟動運行,實施動力蓄電池生產、銷售、使用、報廢、回收、利用的全生命周期信息采集,做好各環節主體履行回收利用責任情況的在線監測,建立健全監管制度。

三是完善標準體系。在已發布動力蓄電池產品規格尺寸、編碼規則、拆解規范、余能檢測等4項國標基礎上,加快動力蓄電池回收利用有關標準的研究和立項工作,推動發布一批梯次利用、電池拆卸、電池拆解指導手冊編制規范等國標,并支持開展行業、地方和團體相關標準制定。

四是抓好試點示范。近期將發布新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案,啟動試點示范,支持有條件的地方和企業先行先試,開展梯次利用重點領域示范。通過試點示范,發現問題,尋求解決方案。培育一批動力蓄電池回收利用標桿企業,探索形成技術經濟性強、資源環境友好的多元化回收利用模式。

五是營造發展環境。加強與已出臺的新能源汽車等有關政策銜接,研究財稅、科技、環保等支持政策,鼓勵社會資本投資或設立產業基金,推動關鍵技術和裝備的產業化應用。

動力電池梯次利用已經起步

目前,相關部門積極推動中國鐵塔公司開展動力蓄電池梯次利用試驗,已在12個省市建設了3000多個試驗基站,取得了較好效果。

對于如何開展梯次利用,中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍強調:首先,要了解退役電池的品質和安全性能。電池企業要建立大數據追溯系統平臺,和對電池檢測評價方法。大數據要包括電單體研發的生產數據、電池包研發生產數據、電池包車載運行監控數據等,通過大數據對退役電池進行健康評價,以確定電池能否進入梯次利用市場。

其次,要重視電池單體和電池包標準化,在一個企業內部盡可能采用較少規格的單體電池,既可以提高生產自動化水平以降低成本和提高產品一致性,又便于今后梯次利用時的拆解和重組。因此,在動力電池設計階段就要為后續的梯次利用和拆解回收做準備。

梯次利用之后的電池用在哪些地方?“從退休電池回收之后,我們應用到儲能領域,梯次利用之后,最終會把電池拿回來拆解、回收,采用自動化技術進行物理分選,最終回原材料。”比亞迪電池事業群第二事業部總監張春昱介紹,以比亞迪為例,現階段對正極材料磷酸鐵鋰,三元材料以及我們的負極材料進行整體回收。目前已完成了可行性的研究,并具備一定規模的回收利用生產線。

據了解,2015年開始,比亞迪就已經與其他企業合作做儲能電站。“比如在無錫,我們把新能源汽車充電樁結合起來,打造了一個儲能電站式的充電系統,現在充電站都是直接“掛”在電網上,所以我們都是白天充電頻率較高,充電成本就會比較高。而我們的充電基站就可以通過“削峰填谷”的方式來降低充電價格。”張春昱強調,未來比亞迪還要合作,在動力電池回收產業領域進行布局,來攜手回收企業,做好動力電池回收工作。

從去年起,北汽新能源推出了“擎天柱計劃”。根據該計劃,到2022年,北汽新能源將投資100億元,在全國范圍內建成3000座光儲換電站,累計投放換電車輛50萬輛,梯次儲能電池利用超過5GWh。

比克電池也在電池回收上積極探路。據介紹,比克電池退役后將去船舶廠作為儲能電池,同時比克電池會在工廠做基站,利用波峰和波谷進行電量儲存。對于失去使用價值的電芯,比克電池將進行單體拆解,通過萃取等手段回收有價值元素,進行回收再利用及無害化處理,減小對于環境的壓力,同時形成一個產業鏈閉環。2018年,比克電池將全面升級深圳生產基地,計劃在2020年,將深圳、鄭州兩地產能提高到20GWh,并計劃在3-4年的時間內實現產能“百億夢”。

 

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責任編輯:繼電保護

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