鉅大LARGE | 點擊量:598次 | 2023年01月05日
退役電池:梯次利用前景看好
自2014年我國新能源乘用車市場開啟后,新能源汽車行業(yè)經(jīng)歷了快速發(fā)展。十三五期間,我國新能源汽車?yán)塾嬐茝V量超過480萬輛。
根據(jù)《節(jié)能和新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》提出的總體目標(biāo),到2025年、2030年、2035年,我國新能源汽車銷量占汽車總銷量的比例分別為約20%、40%、50%。
新能源汽車的快速上升,勢必出現(xiàn)大量退役動力鋰電池。如何促進動力鋰電池高效循環(huán)利用、打造動力鋰電池循環(huán)經(jīng)濟體系、彌補產(chǎn)業(yè)短板,已經(jīng)成為行業(yè)熱議的焦點。
不久前公布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021~2035年)》指出,支持動力鋰電池梯次產(chǎn)品在儲能、備能、充換電等領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用,加強余能檢測、殘值評估、重組利用、安全管理等技術(shù)的研發(fā)。
作為推動新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟的第一環(huán)節(jié),動力鋰電池梯次利用延長了電池使用壽命,從資源安全、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟效益和延長產(chǎn)業(yè)鏈條等多方面具有重要意義。動力鋰電池梯次的利用,應(yīng)從退役電池梯次利用開始。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
應(yīng)用大幕已開啟
新能源汽車的電池使用壽命一般為4~8年,以此計算,2019年是我國新能源汽車電池進入批量報廢期的起始時間。初步估計,到2020年我國將出現(xiàn)約26萬噸的退役鋰電池,2025年將出現(xiàn)80萬噸的退役鋰電池,預(yù)計容量超過130吉瓦時。從我國動力鋰電池發(fā)展路線來看,2023年之前退役電池重要以磷酸鐵鋰電池為主,2023年之后將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐?a href="/keywords/sanyuan/" class = "seo-anchor" data-anchorid=124 target="_blank">三元鋰電池為主。
目前,我國有關(guān)動力鋰電池梯次利用的政策已經(jīng)明確。
從國家規(guī)范層面看,2019年以來,工信部公布《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范通告管理暫行辦法》,鼓勵從事梯次利用的綜合利用公司在基站備電、儲能、充換電等領(lǐng)域開展動力鋰電池梯次利用,提高電池綜合經(jīng)濟效益。
從地方措施層面看,多地已公布了動力鋰電池梯次利用的政策。以廣州為例,2020年上半年,廣州印發(fā)《有關(guān)促進汽車產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的意見》簡稱《意見》,明確推進動力鋰電池回收和再利用?!兑庖姟范酱僬囍圃旃竞蛣恿︿囯姵叵嚓P(guān)公司履行公司主體責(zé)任,支持電池殘值再利用,鼓勵實行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),解決電池產(chǎn)品不一致、不兼容等問題,提高回收經(jīng)濟性。同時,《意見》對每個試點示范項目按照項目固定資產(chǎn)投資額給予不超過30%的獎勵,單個公司最高不超過1億元,同時給予試點示范項目5年貸款貼息補助,單個公司每年最高不超過1000萬元。
多重政策支持下,動力鋰電池梯次利用整體發(fā)展向好。
目前,實際應(yīng)用案例重要集中在電力儲能和通信基站領(lǐng)域,未來,應(yīng)用市場有望進一步被擴大。其中,在大型集中式充電站中可以利用退役電池形成儲能系統(tǒng),實現(xiàn)峰谷套利,降低充電成本。從未來發(fā)展?jié)摿Χ?,動力鋰電池梯次利用在電力儲能、低速電動汽車、通信基站備用電源等領(lǐng)域具有較大市場空間。
多重政策的推動,也讓動力鋰電池梯次利用參和方逐漸新增。
近幾年,電池公司、整車公司、下游用戶、專業(yè)的儲能系統(tǒng)集成商甚至是儲能系統(tǒng)關(guān)鍵部件開發(fā)商(PCS、BMS)等公司,都開始關(guān)注動力鋰電池梯次利用,開展技術(shù)積累以及相關(guān)業(yè)務(wù)。市場也出現(xiàn)了一些專業(yè)從事動力鋰電池梯次利用的公司,但由于動力鋰電池梯次利用涉及環(huán)節(jié)(電池拆卸、包裝運輸、拆解、分揀、重組等)較多,而且動力鋰電池生命周期較長,當(dāng)前我國的退役體量尚不足以支撐完整的梯次利用產(chǎn)業(yè)。
隨著動力鋰電池大規(guī)模退役期不斷臨近,各公司投資布局相關(guān)業(yè)務(wù)及資本收購的動作也逐漸密集。由于動力鋰電池回收責(zé)任機制和回收利用體系的系統(tǒng)性和復(fù)雜性,產(chǎn)業(yè)鏈上下游的戰(zhàn)略聯(lián)盟和合作是未來的必然趨勢。
另外,打造動力鋰電池循環(huán)經(jīng)濟也將使得動力鋰電池作為資產(chǎn)的金融價值愈加凸顯,未來將催生一些以動力鋰電池為資產(chǎn)的金融資產(chǎn)服務(wù)公司。
成本標(biāo)準(zhǔn)存難題
當(dāng)前,退役電池梯次利用重要面對以下幾方面問題:
第一,新電池成本下降較快,梯次利用電池的利潤承壓能力較弱。梯次利用電池的成本一般為新電池成本的60%~70%,和新電池相比,舊電池在使用壽命、安全性以及性能可靠性等方面要劣于新電池,且大部分退役電池要經(jīng)過測試、分析、組裝等多個工序,會帶來較高的額外成本。同時,新電池成本仍在快速下降中,給退役電池成本優(yōu)勢帶來巨大挑戰(zhàn),讓其競爭優(yōu)勢并不明顯,在一定程度上影響了用戶使用退役電池的積極性。
第二,退役電池應(yīng)用數(shù)據(jù)不足,缺乏深入研究,無法快速高效地對電池進行健康狀態(tài)識別。關(guān)于從事退役電池梯次利用的第三方公司,難以獲得電池實際應(yīng)用數(shù)據(jù),且目前沒有高效快速的檢測方法,新增了電池分析的難度和額外成本。
第三,政策法規(guī)不完善,權(quán)責(zé)不清晰,導(dǎo)致回收率較低。盡管我國建立動力鋰電池溯源平臺,明確了各方責(zé)任,但缺乏健全的監(jiān)管體制,導(dǎo)致大量電池經(jīng)過非正規(guī)渠道回收,無法保障電池安全處理,影響了電池回收率。
第四,動力鋰電池缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),梯次利用亦缺乏標(biāo)準(zhǔn)。從制造源頭看,動力鋰電池種類繁多、規(guī)格各異,均根據(jù)汽車主機廠要求進行設(shè)計,并未從源頭考慮未來梯次利用,給未來梯次利用帶來較大難度。從退役環(huán)節(jié)看,大部分私家車退役時電池剩余容量較低,出租車及公共服務(wù)運營車輛退役電池剩余容量較高,對不同領(lǐng)域的動力鋰電池退役缺乏統(tǒng)一的分級、評估、篩選標(biāo)準(zhǔn),致使從事退役電池再利用的公司及用戶缺乏信心。另外,由于缺乏監(jiān)管機制,在一些公司,存在為了拿取補貼提前退役的現(xiàn)象。
有序市場如何建立
為應(yīng)對上述退役電池梯次利用存在的挑戰(zhàn),建設(shè)可持續(xù)的、健康有序的退役電池回收再利用市場,建議如下:
首先,要加強技術(shù)研發(fā),開發(fā)高效快速的退役電池健康狀態(tài)識別技術(shù)。加強電池健康狀態(tài)識別技術(shù)的研發(fā)投入,開發(fā)高效的識別技術(shù),降低退役電池診斷成本,從監(jiān)管層面降低退役電池運行數(shù)據(jù)獲取難度,免費向開發(fā)退役電池再利用的公司供應(yīng)退役電池運行數(shù)據(jù),幫助其降低退役電池診斷成本。
其次,要完善政策法規(guī),促進梯次利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模。通過政策法規(guī)強制規(guī)范電池生產(chǎn)、回收、再利用各環(huán)節(jié),實現(xiàn)電池100%回收。出臺相應(yīng)政策支持相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,壯大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,通過規(guī)?;l(fā)展,帶來經(jīng)濟優(yōu)勢。
再次,建立健全動力鋰電池梯次利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。通過考慮不同場景對電池性能的要求,包括使用壽命、充放電倍率、安全指標(biāo)等,便于對退役電池進行分級管理,并形成退役電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),將不同等級的退役電池匹配到相應(yīng)的應(yīng)用場景中。另外從標(biāo)準(zhǔn)層面建立退役電池健康狀態(tài)、剩余能量檢測標(biāo)準(zhǔn),快速高效地對電池進行診斷。
為促進退役后汽車動力鋰電池在儲能系統(tǒng)上的再利用,2018年十月,美國保險商實驗室(UL)公布了UL1974《EvaluationforRepurposingBatteries》,UL1974同時也是美國和加拿大的國家標(biāo)準(zhǔn)。未來中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)和UL將組建工作組,在梯次利用和儲能領(lǐng)域共同推進雙方標(biāo)準(zhǔn)的制(修)訂和完善。
(作者系中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟研究經(jīng)理)