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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    汽車動力鋰離子電池梯次利用,相當長時間內會成為一個熱門問題

    2021-04-26 ryder

    “我國汽車技術研究中心預測,到2020年,我國電動車動力鋰離子電池累計報廢量將達到12萬-17萬噸的規模。”尤其近幾年,隨著電動車高速發展,逐年遞增的退役電池將成為一種態勢。梯次利用,高效回收迫在眉睫。


    2016年十二月二十五日,國務院辦公廳公布《加工者責任延伸制度推行辦法》,要求建立電動車回收利用體系。明確了電動車及動力鋰離子電池加工公司的責任。但是要怎么樣建立回收網絡,要怎么樣建立利用體系,還要面對諸多問題要處理。


    我從一個視角,聊聊幾點偏頗觀點:公司和國家層面潛能優點要怎么樣發揮出來,要怎么樣榨干電池的價值。


    整車或電池公司“把控”梯次利用;國家“嚴控”梯次末端報廢環節


    電池梯次利用的發展趨勢,自然是不言而喻的。國家政策、標準也相繼配套出臺,責任也很清晰。但是,梯次利用節奏動作緩慢,瓶頸問題在哪里呢?我覺得有幾個方面:“整車和電池公司還沒有想好”“看不見利潤”“再利用產品賣給誰”“回收數量和品質差異性大”“梯次末端報廢的電池誰來回收、要怎么樣有效回收”。說白了,還是利益不夠吸引、體系沒有建立起來,產業鏈、價值鏈條還沒有形成。從技術、市場角度,讓我們一起看看,整車公司、電池公司、國家在梯次利用中的潛在優點。


    1、為甚么公司“把控”利用環節,因為公司有“技術”。整車廠、電池廠,在技術方面,都是得天獨厚的。這一點毋庸置疑。一方面,整車廠的優點還在于,回收網絡非常成熟,能夠有效實現規模和統一回收,也能成為戒備流入失控渠道的有效閥門。詳盡執行的辦法和模式,在做好主業的同時,完全可以捆綁配套“三產”副業,像配套零部件公司管理模式相同,形成一種相對固定自循環的小產業鏈形式。縮短產業鏈條,更容易知根知底,保障再利用產品的安全。同時,電池容量使用,在流通區段得到延長,使用范疇拓寬,自然分攤了前端動力鋰離子電池成本。另一方面,電池公司,本身就是整車廠配套體系內資源,技術優點更為分明,利用自身探測和原始數據優點,更加有條件承擔整車公司的退役電池。同時,將徹底報廢的電池,出售給第三方回收公司,實現材料良性循環,也是非常有效的降本途徑。所以,整車公司,電池公司,建立梯次利用體系的能力,都是具備和成熟的。就看國家層面要怎么樣引導,公司要怎么樣去嘗試,承擔起社會責任。同時,讓利益最大化,有利可圖,這是公司行動的基本動力。


    2、為甚么國家要“嚴控”回收,因為“怕污染環境”。作為國家層面,自然擔當了更為緊要和權威的用途。嚴控梯次利用后回收末端環節,從技術、資金、管理全方位支持報廢電池高效回收,材料再利用。更加有利于控制對環境的污染程度。這也是人們最為擔心的問題。記得一位教授說過,一個20克的電池,可以污染3個標準游泳池水,若廢棄在土地里,可以使1平方公里污染50年左右。試想上萬噸的電池,倘若利用不好,真得會毀了我們的“青山綠水”。


    從技術角度,要怎么樣“榨取”電池剩余價值


    1、從動力鋰離子電池系統設計之初,就要溶入“梯次利用”設計元素。例如,模組規格、額定電壓設計。當我知道退役下來的電池使用于“將來”的通信基站,這時候,模組的額定電壓可以向48V靠攏。這樣,就可以減少后期的模組拆解層次。再如,易拆結構設計,這方面,要我們在設計環節動動腦子。目前,“積木式”的設計結構,是不是更適合拆解呢。上述案例,只是列舉一二。其它組件,還有很多的設計元素可以提前量“設計預備”。當梯次利用產品和前端動力鋰離子電池,形成較為固定使用鏈條的時候,成本和效益也就做到最大化了。


    2、促使電池標準模塊的平臺化使用和研究。電池系統設計,一直把電池模組標準化,平臺化作為降本的手段之一。模組的標準化同樣有利于梯次利用的降本。模組的標準化難度,在于車輛空間、平臺對電池模組的差異需求。設計人員一直在這方面做著努力。德國在這方面,比較重視,做的比較出色。其通過標準化模塊使用,成本可以降低30%左右。同樣,模塊的標準化后,加上梯次利用環節,降本的幅度是非常樂觀的。


    3、梯次利用過程,最大的問題,對退役電池品質的識別。公司自身對電池池品質的識別,有不可比擬的優點。是有說服力的。2017年七月出臺的《車用動力鋰離子電池回收利用余能測試》,給出了指揮性測試辦法。但是,面對不同公司產品差異性,是遠遠不夠的。公司要制定針對性很強的測試手段,利用大數據,不斷修正;利用梯次使用短鏈條反饋信息優點,探測指標不斷做出調整,試想一下這樣的結果,梯次利用是否會更充足、更安全!


    動力鋰離子電池成本是把20%容量使用,去背80%容量浪費,改變這種格局趨勢明朗


    上面的講法是粗略的,不必苛求。因為電池有“掐頭去尾”使用特性。但是使用不充足,是一定的事實。首先從成本角度,肯定是不合理的。我想說的是,通過上述高效的梯次利用,優點發揮出來,拓寬了使用范疇,意味著成本在不斷的攤薄。再說了,末端報廢回收成本收益,未必比梯級利用低。說不定,還能新增一份成本的貢獻。隨著回收萃取材料技術的提高,這一點是可以做到的。


    目前,大家普遍共識,倘若動力鋰離子電池在0.6元/Wh,就能不再依賴補貼生存。就目前電池發展現狀,全球電池成本已經徜徉在1元/Wh。倘若,把梯次利用體系建立起來,網絡成熟起來,成本加速往下走的趨勢是一定的。加上鋰電池本身的儲能特性,在新能源范疇,競爭力也會得到增強。


    小結


    動力鋰離子電池梯次利用,會在相當長一段時間內,成為一個熱門問題。一方面,是電池在整車的成本居高不下,一方面是環境擔憂問題。倘若,國家在政策方面多傾斜,鼓勵協助這個薄弱環節;同時,公司為了降本積極的去探索延長電池服役時間。到哪時候,電池成本要看公司梯次利用程度和深度,這種多贏的局面,新能源良性發展的局面也就形成了。

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