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新能源汽車憂患猶在 動力電池梯次利用路在何方？

    2017年新能源汽車產銷量以及動力電池總裝機量紛紛發布,然而,成績再創新高的背后隱藏著憂患。按照5-8年的報廢周期,到2020年,預計我國動力電池的報廢量將達到32.2萬噸。當前,有關動力電池回收與利用的標準體系、檢測技術應用、交易價格及運輸機制,還有商業化運營模式等痛點,亟待解決和引導。

    1月26日,由中國電池聯盟主辦的“2018動力電池梯次利用技術應用沙龍”在京舉行。現場氣氛火熱,來自中國鐵塔集團、格林美、匠芯電池、華友鈷業、炬電新能源、中航鋰電、北京賽德美、泰力電池等30多家的企業代表,就動力電池梯次利用的技術、模式、標準等問題展開深入交流,共同探討動力電池梯次利用的發展之路。

匠芯電池:柔性評估技術助力全生命周期管理

    事實上,除了政府層面的推動,不少企業已經行動起來。在車企方面,北汽新能源聯合各方,締結“衛藍生態聯盟”,實施“擎天柱計劃”。這項計劃旨在通過換電和電池再利用技術,將新能源汽車、動力電池、換電站、光伏發電進行融合。作為“擎天柱計劃”的主要操盤手,北京匠芯電池科技有限公司(簡稱“匠芯電池”)研發出柔性評估技術,對退役電池包進行快速檢測,利于梯次利用商用模式的系統設計。

    沙龍現場,匠芯電池工程師介紹,該柔性評估技術包括在線評估和離線檢測等技術。其中,在線評估依托于北汽新能源監控平臺,目前該平臺已具備18萬臺車輛30億公里運行數據,從這些數據中采集整車、駕駛環境和習慣、電池包狀態等信息,通過大數據分析,實現對電池退役時間、車輛電池回收的價值、回收后的適合應用場景的評估。

    目前該套在線評估系統的運算能力和精確度已得到實驗驗證。舉例說明,選取EV200車型(搭載電池容量91.5Ah,標定電壓327V)截至2017年6月的運行數據進行分析,預測電池容量與實際容量誤差僅為2.65%。

    在離線檢測方面,匠芯電池指出,電池回收定值主要參考電池剩余容量和一致性兩個因素。

華友鈷業:全球化布局回收體系

    相較于整車廠和動力電池廠,材料供應商對退役電池的回收與利用同樣關鍵。一方面材料供應商可通過回收動力電池,向下游電池廠、整車廠提供前驅體、正極材料的價格保護,另一方面與這些企業合作電池梯次利用,分享創新價值。

    當前,以華友鈷業、寒銳鈷業、廈門鎢業和天賜材料等為代表,通過自建或收購鋰電池回收企業的方式布局末端鋰電池資源回收,完善產業鏈布局打造材料體系閉環。

    浙江華友循環科技有限公司(簡稱“華友循環”)副總經理王君生表示,憑借華友鈷業在冶煉環節的優勢,華友循環現已完成動力電池回收、分選、存儲、運輸、拆解、破碎、冶煉等完整體系。在資源回收方面,華友循環已收購韓國、日本、臺灣多家資源回收公司,回收網絡布局全球;在提取和拆解方面,華友循環計劃通過自建、收購、入股等方式布局華南、華北等區域的化學提取基地和廢舊電池拆解中心。

    同時,他介紹:“由于自身對鎳鈷錳等礦資源的需求,梯次利用和再生利用電池將應用于金屬鹽、前驅體、正極材料的制備中,實現循環利用。當然華友鈷業也積極與各方合作,目前已有微電網試點示范項目正在開展中。”

炬電新能源:智能管理系統解決電池二次利用一致性問題

    在討論解決梯次利用的一致性問題時,能際控股集團總裁沈承勇在沙龍上分享了炬電新能源(蘇州)有限公司(簡稱“炬電新能源”)的《電池二次利用中不一致性的解決方案》。

    據介紹,該智能電池管理系統通過對成組電池中單個電池的在線監測、充放電控制、故障隔離等措施,可有效防止電池使用過程中的過充、過放等問題,達到有效提高電池組可靠性和壽命,及提高能量存儲效率的目的。同時,智能電池管理系統可通過無線通訊模組,實現遠程電池狀態監控。

    該開發專利的特點是取消了分容分組工序。經過試驗驗證,在一定程度上,該智能電池管理系統的電池管控能力高于特斯拉電池包。目前此項開發專利已成功應用在重慶瑞馳純電動商用車型上。

    沈承勇表示,接下來,炬電新能源的研發團隊還將繼續減小芯片體積,以減少生產成本和滿足電池技術提升需求。

企業的擔憂:歷史數據和回收渠道難控

    “鋰電池回收回來,賣不出去怎么辦?”沙龍現場,一家準備涉足鋰電池回收與利用的企業代表提出疑慮。

    展開來說,怎樣劃定梯次利用電池具體應用場景,回收電池怎樣分類,回收價格與新電池差距,如何保障梯次利用電池的安全性和穩定性等。

    新能源汽車憂患猶在 動力電池梯次利用路在何方？

    在回收電池分類方面,格林美的經驗是首先判斷整包是否需要拆解,如果不需要,則直接用于儲能,如果需要,則一步步拆解,直到資源處理環節。

    格林美認為,梯次利用技術可以達到推向市場的要求,但是從未來市場成熟的角度來看,2016年以前的電池數據很難掌握,這對梯次利用工作造成了困擾。此外,回收量不足也是令企業頭疼的問題。

    沙龍現場,上述兩個痛點得到業內代表一致認可。

    北京賽德美認為,回收電池的分類不僅關乎回收利用企業,還考驗著車企、動力電池廠、電芯廠等企業的智慧。例如,由于當前退役的PACK整包質量大多數存在安全風險,不適合整包直接使用。他建議動力電池廠、PACK廠和電芯廠提前預設梯次利用場景,針對不同工況進行應用場景實驗,并公開相關數據,便于回收利用廠家進行系統分類。

    對于PACK整包使用來說,他提到,車企在車輛設計過程中預設梯次利用電池接口,以及同時滿足車輛和梯次利用電池的需求,這些問題都考驗著車企的智慧。

    他呼吁,無論是回收渠道,還是歷史數據,乃至系統分類應用,各方應多合作,尤其是在現階段回收量不足的情況下,打算進入的企業可把回收的退役電池交予第三方專業機構處理,減輕推向市場的運營壓力。

    經過三個小時的交流討論,沙龍進入尾聲。中國電池聯盟產業研究員楊清雨總結,當前動力鋰電池梯次利用存在著方方面面的問題,隨著大量的動力電池逐漸進入退役期以及新的動力電池的制造成本逐漸降低,梯次利用電池將面對更嚴苛的考驗。從各方的意見來看,“摸著石頭過河”既是企業在技術、運營等方面的真實寫照,也是行業前行的積極態度。最后希望國家有更加完備的法律法規和標準體系出臺,以規范電池的一致性和穩定性。中國電池聯盟作為第三方平臺,也會積極收集企業的意見和建議,調研分析最新的市場現狀,協助配合相關部門出臺相關的政策和標準。與業界同仁一起為梯次動力電池產業有序、快速的發展貢獻自己的力量。