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首批动力电池面临“退休” 回收老大难问题如何解决?

储能头条 2022-07-27

编辑 | 国际能源网

在政策与市场的双轮推动下,中国新能源汽车产业发展迅猛,目前在中国新能源汽车市场,中国的五菱、比亚迪、蔚来、小鹏等,以及美国的特斯拉,占据了大部分市场,而且新能源车在市场的比重也越来越高。截至目前,中国新能源汽车保有量为678万辆。

相比销售市场的数据,投资市场则更加火爆,除了蔚来、小鹏、理想、哪吒等造车新势力,科技公司也纷纷进军汽车行业,比如百度和小米等,可以说电动汽车的这块大蛋糕已经让人垂涎三尺,这不得不然我们感觉中国的新能源汽车市场会有巨大的想象空间。
更有行业分析师预测,2030年至少会有1.45亿辆电动车会上路。仅仅是2020年就有136万,而2021年前三季度的新能源汽车的累计销量达215.7万辆,同比增长1.9倍,较2019年同期增长1.4倍,占生产企业新车销量的11.6%。

首批动力电池正面临“退休”
随着新能源市场的崛起,有关动力电池的问题也成为大家关注的焦点,比如安全、续航等,然而我们不得不思考另外一个关于动力电池的问题,那就是当它退役时候的回收问题。目前我们正在面临这个问题,在新能源汽车产销两旺的同时,首批投入市场的新能源汽车动力电池正面临“退休”。数据显示,2020年,我国动力电池累计退役量约20万吨,到2025年预计将接近80万吨。
这些电池都怎么处理呢?成为迫在眉睫的发展难题。逐年增长的电动汽车的保有量,会不会带来巨大的淘汰电池的污染呢?
众所周知,目前动力电池的使用寿命通常在4-6年,过了这个年限动力电池的寿命将不足以支撑电动汽车的行驶。根据相关机构的分析显示,预计今年开始,我国将会迎来第一批动力电池退役高潮。
池是电动汽车的动力来源,当动力电池的能量衰减到70%-80%的时候,基本上就要退役的,因为这个时候,已经不能满足我们对电动车的使用需求了。哪一方面,电池污染是一个非常严重的问题,所以电池的回收和再利用就成为必须要面对的问题,不单单是中国,这是摆在所有国家面前的重要问题。
面对退役的电动汽车电池,世界各国也在动力电池回收方面做了很多的规划。2018年,中国实施了旨在促进电动汽车电池组件再利用的规定。预计欧盟将在今年敲定电动汽车电池回收的第一轮要求。而在美国,联邦政府还没有推进电动汽车电池的回收要求,但包括美国最大的汽车市场加利福利亚在内的几个州也正在探索相关的回收策略。
今年9月23日,福特汽车宣布向一家电动汽车电池回收公司公司投资5000万美元,据福特的官方声明可知,该公司可以回收掉电池中95%的贵金属。而且福特表示,正在研究一种办法,将有用的电池组件出售给其他公司,真正地实现闭环,将有用的资源回收再利用,来缓解电动汽车电池行业的资源紧张问题。
除了福特外,奔驰最早在2015年就成立了专门的合资公司,在二次利用电池上进行了相关的准备。而中国早在2018年就开始筹备电池回收的计划,中国铁塔就曾联合重庆长安、比亚迪、国轩高科等企业组成电池回收利用联盟,将回收的电池用于基站储能备用。
电池回收难在哪里
中国对于动力电池的回收也出台了很多政策,规范引导电池回收,促进电池的二次利用。然而,面对越来越庞大的新能源汽车产业,电动汽车电池回收对于大多数企业却是心有余而力不足。电池的回收利用面临着三大挑战,拆解困难、经济价值低、电池剩余价值难估计。回收电池的负担远远大于庞大产业所带来的利益。数据统计,我国目前经营范围包括“电池回收”的企业就有3000多家,但大部分为中小型企业,甚至有些小作坊,连回收规范都达不到,难以形成良好的产业规模。
众所周知,废旧电池如果处理不当,会对环境造成极大的污染。据业内专家介绍,20克质量的手机电池就可致1平方公里土地污染约50年。电动汽车动力电池,含镍、钴、锰等重金属,电解液中的六氟磷酸锂在空气环境中容易水解产生五氟化磷、氟化氢等有害物质,给环境带来巨大威胁。
目前,回收市场对动力电池的回收利用主要采取两种方式:第一种是元素回收,将三元锂电池和磷酸铁锂电池中含有的金属资源提取出来,二次利用。第二种采用的是梯次利用,将废弃电池拆解成小的模组,形成小型电池,投入到太阳能路灯、电动工具等用电量较小的产品中。
首先是元素回收,动力电池领域所消耗的锂和钴已经达到我国锂、钴在所有应用领域中的最大占比。我国已将稀有金属矿产作为战略资源进行储备,因此,对动力电池中的金属元素进行回收利用,不仅可以更好地发展循环经济,还能有效缓解我国长期以来对此类资源的对外依存度。
一般来讲,动力电池的使用寿命为5至8年。按照新能源汽车15年左右的使用期限来说,一辆新能源汽车“一生”最少换2至3次电池。然而,动力电池从汽车上退役后,可以进行梯次利用,在低速电动车、电动叉车、通信基站备用电源及小型分布式家庭储能等领域使用。根据使用场景的不同,动力电池使用寿命一般可用到电池初始容量的40%至60%左右。

但对于部分车企及电池厂商而言,回收电池其实是一个负担,因为梯次利用的经济效益比较低,众多车企并不愿意回收退役电池因此,有业界专家建议,对动力电池回收利用,要强化生产者的责任延伸制。

宝马和吉利的方案
在这一方面,宝马给出的方案或许可以成为一个不错的参考。6月18日,宝马表示,将通过深化与专业的电池运输和电池回收伙伴的合作,在中国建立完善的经销商高压动力电池回收管理流程这一流程由经销商回收高压电池开始,物流供应商将这些电池运送到有相关资质的企业进行评估。根据这些电池的不同状态,鉴定决定是否继续使用这些电池用作电力储存,或者安装在沈阳工厂的叉车上继续使用,亦或是专业公司进行拆解后由原材料公司对金属原材料进行再利用。
对于动力电池的运输,宝马选择与中远海运空运这样的专业机构合作,避免不当运输产生的二次污染。同时,宝马还在开发更多电池梯次利用的场景。如与经销商端合作打造充光储一体能源示范站,未来计划在能源示范站的储能设备上使用宝马退役电池。
业内人士分析认为,在退役电池的回收利用方面,宝马的这一举措无疑有着积极的示范效应和巨大的影响力。
而在自主品牌车企中,吉利汽车也已开始行动。早在 2018年10月,吉利集团与杉杉股份、紫金矿业出资组建了福建常青新能源科技有限公司(下称福建常青)。福建常青官方网站称,该公司是电池回收、前驱体制造为一体的合资企业。福建常青将回收吉利汽车等使用或报废用的动力电池,拆解后分离出贵重的金属盐,比如钴盐,再生产为三元前驱体,供给吉利汽车旗下的电池工厂。
虽然退役动力电池的回收利用还存在很多需要完善的地方,但政府、企业等也都在努力探索可行的解决方案。与此同时,一些创新模式也为电池的统一回收及管理工作做了前期准备。比如上汽、蔚来等运营的新能源汽车换电模式,换电模式让动力电池的集中管理变得更容易,同时也为电池的集中回收建立了通畅的渠道,梯次利用的模式也会得到进一步推广。在换电模式的加持下,动力电池回收也会变得容易。
来源:电池百人会
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