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政策鼓励、渗透率不断提升的利好背景下,新能源车有望继续快速发展,预计到2020年销量将超过230万辆。与此同时,动力电池也开始迎来报废潮。
根据预测,2018年-2020年,全国累计报废动力电池将达12万-20万吨;到2025年动力电池年报废量或达35万吨的规模。
解决好新能源汽车动力蓄电池回收利用问题,已成为大家共同关注的行业问题。
新能源汽车动力蓄电池退役后,通过梯次利用可以最大化利用电池余能资源。通常新能源汽车动力蓄电池容量衰减至80%以下时,将不能完全满足汽车动力需求,但可梯次利用于其他领域。
而废旧动力蓄电池含有丰富的锂、镍、钴等有价金属资源,开展再生利用对于资源循环利用具有重要意义。
为解决好新能源汽车动力蓄电池回收利用问题,提高废旧动力蓄电池综合利用水平。工信部选择在年初连续发布多篇文章,聚焦动力电池回收利用,从梯次利用、再生利用到重点企业进展,都有哪些重点值得关注呢?
01
一、动力电池梯次利用步伐加快
1、工业和信息化部积极开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点,推动汽车制造、电池生产及综合利用等企业在备电、储能等领域开展梯次利用试验,探索新型商业模式。
2、参与企业包括:国家电网、北京匠芯、北京普莱德与北汽、中国铁塔、深圳比亚迪、国轩高科、无锡格林美与顺丰公司、中天鸿锂;涉及领域包含:储能领域、基站备电应用、城市物流车、环卫、观光等车辆应用。
国家电网在北京大兴建设了100kWh梯次利用锰酸锂电池储能系统示范,在张北建设了1MWh梯次利用磷酸铁锂电池储能系统示范,有效验证储能领域梯次利用可行性。同时,组建了退役电池分选评估技术平台,制定电池配组技术规范,研制了高效可靠的电池管理系统。
北京匠芯研发了梯次利用光储能系统,并正在建设基于大数据的动力蓄电池包(组)评估系统。北京普莱德与北汽等合作实施了储能电站项目、集装箱式储能项目等,累计梯次利用量约75MWh。
中国铁塔公司在全国31个省市约12万个基站开展梯次利用电池备电应用,使用梯次利用电池约1.5GWh,目前运行情况良好,充分验证了梯次利用安全性和技术经济性可行性。同时,中国铁塔公司牵头行业突破了电池成组、容量综合评估等一批梯次利用关键技术。
深圳比亚迪、国轩高科等企业利用退役动力蓄电池,生产用于备电领域的梯次利用电池产品。无锡格林美与顺丰公司探索将梯次利用电池用于城市物流车辆,中天鸿锂等通过“以租代售”模式推动梯次利用电池在环卫、观光等车辆应用。
3、工信部实现对梯次利用企业的溯源信息监管;组织开展动力蓄电池梯次利用相关标准研制。
4、梯次利用正处于起步阶段,存在的问题是电池剩余寿命及一致性评估等关键技术瓶颈还有待突破,管理机制和商业模式需要进一步探索完善。
02
二、动力电池再生利用初具规模
1、发布实施《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》及公告管理暂行办法,积极培育行业骨干企业,支持企业开发再生利用技术和工艺。
2、参与企业包括:湖北格林美、湖南邦普公司、浙江华友钴业、广东光华、北京赛德美、江西豪鹏;相关企业根据自身技术进行了工艺开发、产线建设等。
湖北格林美公司建成废旧动力蓄电池智能化无损拆解线,开发了“液相合成和高温合成”工艺,生产的球状钴粉可直接用于电池正极材料生产。
湖南邦普公司研发了动力蓄电池模组和单体自动化拆解装备,开发的“定向循环和逆向产品定位”工艺可生产镍钴锰酸锂和电池级四氧化三钴。
浙江华友钴业公司建设废旧锂电池资源回收再生循环利用生产线,具备电池包(组)拆解处理、单体破碎分级、湿法提纯等处理工艺。
广东光华公司已建成再生利用生产线,并开发了“多级串联协同络合萃取提纯”、“双极膜电渗析”等技术,采用环境友好的处理工艺实现多种有价金属元素的回收。
北京赛德美公司开发了电解液和隔膜拆解回收工艺,可将废旧电池的壳体、电解液、隔膜、正极废粉、负极废粉等材料拆解出来,再通过材料修复工艺得到正负极材料。
江西豪鹏公司投产了锂电池回收利用项目,具备完善的废旧电池无害化处理设备和流程,利用先进的环保工艺和设备对废旧电池进行资源化处理。
3、废旧动力蓄电池再生利用技术以湿法冶金和物理修复法为主,湿法冶金镍、钴、锰等金属元素的综合回收率可达98%。
4、总体上,再生利用技术相对成熟,但有价金属高效提取等关键技术和装备还有待升级,废旧动力蓄电池拆解处理污染防治水平有待提升,磷酸铁锂电池再生利用面临经济性较差的问题。
03
三、中国铁塔示范成果显著
1、铁塔公司作为国有大型通信基础设施综合服务企业,拥有190万个基站,对备用电源有较大需求,通过推进退役动力蓄电池的回收和梯次利用,在保障通信服务需要的同时,实现了对退役动力蓄电池的集中利用与管控,取得显著成果。
2、停止采购铅酸电池,大力推广锂电池梯次利用。铁塔公司加快基站梯次利用示范推广,2018年已停止采购铅酸电池,统一采购梯次利用电池。
截至2018年底,已在全国31个省市约12万个基站使用梯次电池约1.5GWh,替代铅酸电池约4.5万吨。铁塔公司与中国一汽、上汽集团等11家汽车生产企业合作规划构建回收渠道,并在上海、湖北、广东等区域率先实施;与再生利用企业合作优化退役动力蓄电池电池回收利用流程,确保报废梯次利用电池的集中回收和无害化处置。同时,与中国邮政、商业银行、国网电动车等企业合作研究将梯次利用电池应用在机房备用电源、电网削峰填谷、新能源发电及电力动态扩容等方面,并正在甘肃省河西地区建设15MWh光伏发电梯次利用项目、10MWh风力发电梯次利用等试验项目,提升梯次利用综合效率。
据铁塔公司规划,2019年其将继续扩大梯次利用电池使用规模,预计应用梯次利用电池约5GWh,替换铅酸电池约15万吨,预计可消纳退役动力蓄电池超过5万吨。在17个省市地区建设回收服务网点150个,并发展备用电源综合解决方案等多种应用模式,突破残值评估、快速检测等一批关键共性技术,健全优化技术标准规范体系。
3、铁塔公司在大力推动动力蓄电池梯次利用的过程中,还存在一些问题,主要是目前退役电池量较少,产业链下游企业争夺挤占有限的退役电池资源,梯次利用电池采购价格居高不下。同时,行业还在残值评估等技术方面存在瓶颈,亟需动力蓄电池使用的历史数据等信息用于评估退役动力蓄电池性能,以确保筛选重组的梯次利用电池产品安全可靠。
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