动力锂电池再利用终端主要瞄准家庭储能、店铺、新能源分布式发电、防灾据点以及通讯基站应用等领域。储能领域应用对能量密度的要求不高,但是对循环寿命和价格要求相对较为苛刻,考虑电池回收、转换及运输等多重成本,车用废旧电池实际的回收价值将不到新电池成本的10%,在价格上可以满足储能的要求,但是循环寿命的验证还需要在电池设计时予以考虑,在储能利用环节的寿命要求。
动力锂电池再利用的基础研究是电池再利用产业发展的关键,需要部门整合资源推进再回收示范工程实践。由于我国新能源汽车产业链条中各自为战的态势,车企、电池企业或者运营商主动牵头从事电池再利用的研究具有较大的难度,通过组织示范工程推进我国动力电池再利用的标准建立和应用实践尤为重要。此外,我国从奥运会、世博会以及各地早运营的示范项目的新能源汽车电池逐渐进入淘汰期,如何结合这些淘汰电池进行再利用应用实践也更为迫切。
动力锂电池再利用获益空间的不确定。虽然从动力锂电池企业提供的电池数据显示,新能源汽车淘汰的电池还将保留70-80%的有效能量,而且在成本上具备较强的优势,但是电池在利用领域主要集中储能领域还面临诸多挑战。我国的储能电池还是集中在通讯基站储能和大型数据中心、银行等UPS储能,而且主流储能方式还是铅酸电池,这些领域动力锂电池再利用的替代还存在不确定性。此外针对新能源储能,还受限于国家在新能源分布式发电领域的支持力度。
对于汽车动力电池,我们主要关注化学电池中的燃料电池和二次电池,也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池,目前发展迅速可谓“炙手可热”;另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池,但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用。
动力电池是新能源整车的动力来源。动力电池主要分为电池包、模组、电芯。作为新能源汽车当中核心的零部件和动力来源,电池包不仅自重大,且结构比较复杂,它由多个电芯模组构成,每个模组有几个到十几个不等的电芯组成。其中,模组之间、电芯之间以及管理电芯的电池管理系统(BMS)内部的电流传输和信号传输需要各种连接以及电流、温度的监控,而电池对外输电要有高压的连接器。因此电芯连接及模块连接、高低压接口、电流及温度监控的可靠性至关重要。
废旧动力电池拆解回收是指将回收到的废旧动力电池后过拆解提炼稀有金属的方式进行再次利用,是将废旧的动力电池进行资源化处理。目前市场上退役动力电池回收方式主要以拆解为主,一方面是因退役动力电池的梯次利用需要相关的技术积累和相关的实验验证,目前还很不成熟,仍在探索之中;另一方面是退役动力电池的数量还较少,梯次利用形成规模有一定难度。
近年来,我国新能源汽车的产量和保有量不断攀升,到2020年,动力电池批量退役问题将逐渐显现。工业和信息化部等部委已相继出台可以约束和规范废旧动力电池回收利用的政策文件,部分企业也在废旧动力电池回收领域积极布局。然而,目前规范化的废旧动力电池回收利用体系尚未形成,产业发展模式、标准、技术等方面均有不小的完善空间,废旧动力电池回收利用成为动力电池产业链乃至新能源汽车产业链绿色发展的薄弱环节。考虑到废旧动力电池对环境的影响,加快废旧动力电池回收利用产业规范化发展已是迫在眉睫。
动力电池的生命周期包括生产、使用、报废、分解以及再利用,在回收利用环节,资源回收利用企业和材料生产企业更具优势。从回收渠道看,废旧动力电池回收来源主要是汽车维修企业、动力电池生产企业以及废旧汽车拆解企业,动力电池生产企业与整车厂一般只针对自己生产的型号建立回收渠道,而第三方回收企业在回收渠道的布局更为全面。从技术支撑的角度,材料企业利用本身对材料合成工艺的理解,深挖材料回收处理技术,在金属价格居高不下的情况下,降低材料的原材料成本。
动力电池的主要用途 1、大容量储能装置:天生大容量的动力电池包可用作组建太阳能发电、风力发电的储能装置,成本是全新锂电池的20%左右(根据住友商事公布的数据),2011年国家电网与比亚迪就有这样的合作项目。 2、低速车辆供能:给动力/续航需求较弱的电动车辆使用,比如高尔夫球车、园区通勤车、厂区AGV自动驾驶运输车等。 3、基建设施供能:给通讯基站、路灯等装置当储能装备,目前包括北汽新能源、长安在内的10余家车企已和中国铁塔达成合作。 4、UPS不间断电源:通用汽车曾用5组雪佛兰Volt废旧电池组建家庭备用电源,满电后可供3-5个美国普通家庭在断电后再使用2小时。同理,用在企业用途上亦可。