考虑梯次利用的动力电池逆向回收
文/魏梦晓  2021年第6期第178页  2021-05-21

  摘要:随着新能源汽车的广泛推行,每年会产生大批量虽退未废的动力电池,科学合理地回收利用体系是废旧动力电池有效回收利用的前提,也是促进动力电池产业资源化转型的重要保障。本文在对政策解读的基础上,以可持续发展理念为指导,以实现新能源动力电池梯次利用为前提,分析当前阶段梯次利用进程中所存在问题,提出相关建议,以期达到高效、高质的动力电池梯次利用。

  关键词:新能源汽车;动力电池;梯次利用

  近年来我国始终致力于环境改善,能源保护及资源再利用,为改善全球石油资源逐渐衰竭这一现象,政府以及社会参与者把关注点聚焦在发现新能源与再生能源上面,电动汽车因其节能环保的特点应运而生。新能源汽车自2009年被推出以来便受到大众喜爱,借助国家政策的大力推动,全国电动汽车保有量呈持续增长,到2019年我国纯电动汽车保有量已达310万辆。

  随着新能源汽车产业的迅猛发展,废旧电池回收问题日益突出。相关数据显示,当新能源汽车电池容量低于80%时,大部分已无法满足电动汽车所需动力要求,而通常情况下在五到八年内会达到临界点,但这时新能源汽车还未达到报废条件,因此动力电池往往先于新能源汽车报废,这无疑使尚不完善的动力电池回收体系面临更加严峻的考验[1]。

  为解决这一问题,政府和相关组织一直在不断探索,2019年工信部发布了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》提出对于废旧动力电池进行多层次、多用途的合理利用。通常情况下,动力电池退役之后有两种处理方法,一种是循环利用,即通过回收拆解循环利用动力电池原材料;另一种是梯次利用,对退役后动力电池初步筛分,将符合条件的退役动力电池通过筛选、检测分级利用于其他场所,从而能够有效发挥其剩余价值。

  1.废旧动力电池应用场景

  有关数据统计,到2025年累计退役量约为78万吨,其中55万吨可梯次利用,23万吨需直接再生处理[3]。退役电池二次利用从环境角度看可以提高资源利用率,降低非必要损耗;从经济角度看可以通过回收对消费者以及二次利用方节约成本;从社会角度可以推动新能源产业的持续发展。

  自2018年开始,全国范围内已经开始初步尝试推进退役动力电池用于储能领域。在小储能领域主要以中国铁塔为应用主体,中国铁塔在35万座基站中安装约5万吨的梯次利用电池,约占全国梯次利用电池总量的40%,随着5G通信的发展,基站备电电池需求量将大幅增长,预计未来两年需求量足以收纳国内退役动力电池。

  目前梯次利用主要集中于工商业储能、微电网储能以及光储一体化等储能领域。据统计,电价在峰时与谷时相差0.8元/千瓦时,在谷时充电,峰时放电将能每年节约约300万元。中恒电气投入的搭建的梯次锂电储能系统有效容量已达到7MWh,除此之外长城电源以及常能新电源均在工商业储能领域大放光彩。而微电网储能更是在提高资源利用率方面画下浓墨重彩的一笔。江苏的光储充电一体化项目将配置利用容量50KW退役电池,一方面解决充电难问题,另一方面有助于资源再利用。

  2.实现梯次利用的阻碍

  2.1 回收体系尚不健全

  逆向物流面临的一大挑战是体系混乱,在动力电池回收体系这一问题尤为凸显,究其原因是由于电池的独特属性,大部分动力电池都含有金属材料,比如常用的锂离子电池、磷酸铁锂动力电池、铅蓄电池等,独特的结构和组成成分以及使用后的质量不可确定性对其回收环节的搬运、储存、运输、拆解都提出了巨大的难题。且正规回收成本高昂、利润较低对正规回收参与者积极性影响较大,因此出现小作坊回收、非法处理等现象。

  2.2回收技术尚不规范

  为达到对退役动力电池安全高效的再次利用,需要对所回收动力电池进行性能检测,以便实现分级利用,而对于这一过程的检验需要有软件技术、测控技术、制造工艺等,但目前国内废旧电池回收技术还处于起步阶段,不能完全满足需求[2]。

  3.结语

  随着新能源电池更换量呈大爆发式增长,若能够通过政府、社会以及行业的多方协同实现对退役动力电池的合理回收利用将是一大利好。虽然目前我国已十分关注退役动力电池的梯次利用,但在实践过程中仍然存在需要克服的难题。为提高回收利用效率,需从以下几点着手研究,以此推动我国退役电池梯次利用效率。

  (1)健全回收体系。梯次利用的前提是高效回收,而健全的回收体系是高效回收的保障,是实现规范化回收动力电池、实现梯次利用的敲门砖。

  (2)实行更加有效智能的检测及筛选方案,而不是仅依靠传统筛选技术,信息溯源管理系统在电池行业的应用或许会给梯次利用企业带来惊喜,除此之外也应着手开发新的高效检测技术。

  (3)完善相关政策法规,明确权责界定。相应的政策法规与电池信息溯源平台相结合将大幅度提升回收效率与回收质量。C

  (作者单位:天津理工大学管理学院)参考文献

  [1]郭学钊 .动力电池回收利用法律问题研究[D]. 北京:北京理工大学,2015.

  [2]李建林,李雅欣,吕超,赵伟,周京华.退役动力电池梯次利用关键技术及现状分析[J].电力系统自动化,2020,44(13):172-183.

  [3]潘寻. 我国动力电池回收利用现状分析及发展建议[A]. 中国环境科学学会.2020中国环境科学学会科学技术年会论文集(第二卷)[C].中国环境科学学会:中国环境科学学会,2020:4.


【编辑:editor】
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