政策推動讓新能源汽車“一路小跑”風光無限,從汽車廠家的巨資布局,到下游新興充電樁產業的興起,甚至牽扯到IT巨頭們借機搖旗吶喊進軍汽車圈,新能源汽車之熱攪動著汽車生態。而新能源汽車高速發展的背后,動力電池回收問題已經成為“阿喀琉斯之踵”,引發了國家和行業的密切關注!
有關業內人士表示,隨著新能源車的大量應用,車用動力電池不久將面臨報廢退役的時間點。在4-5年之后,就將有大量的動力電池即將退役。業內人士預測,未來三年將是中國汽車動力鋰電池市場洗牌期,2018年之后格局穩定。強強聯合有助于推動整個產業鏈的快速整合,重塑產業格局。據鋰電大數據統計,截至目前,2016年上半年鋰電產業兼并購事件30余起,涉及總金額達700億元。縱觀近來行內的兼并購案,我們發現上中下游產業鏈的整合波濤洶涌,產業鏈整合升級成為產業發展主線。
據中國汽車技術研究中心專家預測,到2020年,我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬~17萬噸的規模。如果將這些退役電池直接用于資源回收,不免造成浪費,而將其功能發揮到大的有效途徑就是梯級利用,之后再作為資源回收利用。這是眾多專家希望達到的一個有效路徑,然而實現起來并不是一件容易的事。
國內新能源企業陷電池困境
從2014年起,國內新能源汽車進入快速發展的時期,而對于新能源產品來說,其核心技術就是電池、電機和電控,這三部分占到了電動車整車成本的70%以上,而國內的新能源汽車企業在這三個方面,特別是電池都嚴重依賴外資。
業內人士分析稱,新能源汽車企業為了打造高性能的產品選擇高品質的電池,而這些電池大多來自外資企業。但是這些企業卻未能進入目錄,這對國內的新能源汽車生產企業來說無疑陷入了尷尬的境地。
但是,更換進入目錄的電池產品需要時間,這并不是簡單更換電池,更換電池后還要對整車性能進行重新驗證。即便通過驗證,重新進入市場,產品本身的競爭力是否會下降,銷售時機是否已經錯過,消費者能否接受都是新能源汽車企業面臨的新問題。
此外,之前一直供不應求的電池,特別是高性能電池的產能能不能跟上新能源汽車發展的需求也還是未知數。據了解,此前國內電動汽車企業在產能設計之初考慮到國內市場需要較長時間培育,多數企業僅有一條生產線處于生產狀態。再加上新能源動力電池對產品的要求較高,企業在選材和生產上都需要一段時間,因此,據其預測,國內鋰動力電池要達到供需平衡,快也要等到2017年。
再利用空間大
據了解,2015年我國全年累計生產新能源汽車37.9萬輛,同比增長4倍。同時,統計數據顯示,2015年我國動力電池產量達到約16吉瓦時,預計2016年年末將達到32吉瓦時。
根據目前新能源汽車的發展速度,退役動力電池的回收再利用問題已走到臺面上,亟待解決。正如中國工程院院士楊裕生所說:“這些報廢的動力電池制造工藝先進,即使報廢以后仍然保持很高的安全性和電性能,有必要采用梯級利用的方式,實現廢舊動力電池的資源利用大化。”
據了解,目前國內已有不少廢舊的動力電池經過檢測、重組之后,應用于儲能領域的案例。比如,2008年我國奧運會投運的上百輛電動公交車,運行3年之后,其電池用于風電和光伏儲能。
專家表示,動力電池按照國家標準到了使用壽命后,從新能源車上拆下來的時候,電池本身還有相當的容量和較為寬泛的使用空間。而將退役下來的動力電池應用于儲能領域,不管是從經濟性還是環保性上而言,都是一個不錯的選擇,也符合國家關于資源回收利用的政策倡導。
但是,退役電池并不像想象中那樣組合起來就能用。在重新利用這個問題上,目前我國在再利用技術上還有一些障礙。據介紹,在電池梯級利用時,電池一致性與新電池相比差距很大,這對成組使用造成了很大障礙。同時,電池的容量、電壓、內阻等在梯級利用時,會在很少的循環次數下形成斷崖式下跌,對后期使用造成極大困難。
回收缺乏標準
動力電池在回收領域存在的大問題是缺乏回收標準,梯級利用也存在問題。國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬表示,如何進行梯級利用目前也是缺乏標準的,“電池容量達到何種程度可以進入下一階梯利用,都沒有明確的標準,何種程度不能再進行梯次使用,需要進入回收程序也沒有明確的標準可以參照。”
據了解,除了缺乏動力電池的回收標準,回收企業的資質也成為制約電池回收的又一瓶頸。隨著電池衰減程度的加深,電池的安全性能也在不斷降低,回收企業需要具備相應的手段和能力,而具備相應資質的企業。因此,專家表示,要做到電池的安全回收,難度相當大。
現實情況是,國內鋰電池品種繁多,電池構造復雜且沒有固定標準,造成拆解回收工藝復雜,難以形成產業化經營。有數據顯示,國內從鋰電池中回收碳酸鋰的成本是企業直接生產成本的5倍以上,導致企業缺乏回收熱情,加之政府缺乏鼓勵政策,動力電池回收面臨極大困難。
呼喚環保電池
有關專家表示,動力電池從生產、使用、梯級利用、回收應該是一個完整的閉環系統,但由于國內缺乏相應標準、電池種類過多、缺乏回收能力等問題,使動力電池的使用后期產生諸多問題,甚至會產生使用效率低下及更為嚴重的污染問題,這些情況的發生都與發展電動汽車的初衷相違背。
一個良性的產業生態系統,離不開政府、企業及個人的配合與努力。據了解,為推動動力電池的梯級利用,除國家政策層面鼓勵支持外,不少地方政府也在積極探索。如上海市出臺政策,車企回收動力電池政府將補助1000元/套;深圳建立動力電池利用和回收體系,每賣一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元,用于回收動力電池,初步建立電池回收的機制。目前包括國家電網、各地政府、電池企業等紛紛開展動力電池梯級回收的研究。如國網河南電力公司2013年建成的微電網系統,并打造了一套動力電池分選、評估、配組的規范化流程。公開資料顯示,該工程位于鄭州市尖山真型輸電線路試驗基地,是國內真正意義上的基于退役動力電池的混合微電網系統,目前系統運行狀況良好。
中國科學院電工研究所儲能技術研究組組長陳永翀坦言:“退役電池回收利用在更小型的家庭電瓶車、UPS(不斷電系統)等是可行的。但用于大型儲能電站,要考慮循環性、安全性,其中會存在非線性的變化,出事故的概率會增加,同時管理成本也會抬高。不過,動力電池的梯級利用不是根本的解決之道,我們還需要積極開發容易回收的新型環保動力電池。”