鉅大LARGE | 點擊量：963次 | 2021年10月11日
“ 梯次利用”讓動力鋰電池再生
說到節能與新能源汽車，話題總繞不開電池。不管是純電動汽車、混合動力車還是增程式電動汽車，都會用到電池，電池是必不可少的動力來源。隨著新能源車的逐步產業化，其銷量將突飛猛進，而新能源車動力鋰離子電池的保有量也將會隨之呈幾何級數上升。但與此同時，一些問題也日益顯現，其中，用于動力鋰離子電池重要材質的鎳、鈷、稀土等資源瓶頸，以及報廢動力鋰離子電池的環境污染問題等都是當前乃至今后業界要解決的難題。
“為了最大化利用材料性能，最小化對環境的污染危害，我們要合理處理這些被淘汰的電池。假如每次在回收之前不考慮再利用，意味著我們要消耗更高的能量去提取原始的金屬元素，在這個過程中還要出現新的廢棄物。”天津固納得科技相關負責人陳佰爽說。“電池在新能源車上報廢后，作為一種污染物，應先考慮梯次利用，再考慮回收和最終處理。”
政府關注梯次利用緩解回收壓力
根據發展新能源汽車的相關規劃，預計到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量超過50萬輛；到2020年，純電動汽車和插電式混合動力汽車生產量力達200萬輛，累計產銷量超過500萬輛。在巨大的增量空間下，由于新能源汽車的核心部件是動力鋰離子電池，隨著動力鋰離子電池使用壽命的結束，從電動汽車上報廢下來的動力鋰離子電池將大量存在，這些電池該如何處理成為業界面對的一大難題。
“我們在關注動力鋰離子電池的發展路線、技術難點、基礎設施建設、產業化推進等方面的同時，也應把廢舊動力鋰離子電池該如何處理提上日程。”我國工程院院士楊裕生說，“這些報廢的動力鋰離子電池制造工藝先進，即使報廢以后仍然保持很高的安全性和電性能，有必要采用梯次利用的方式實現廢舊動力鋰離子電池的資源利用最大化。”
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
楊裕生認為，在新能源汽車動力鋰離子電池進入大量回收階段后，可以考慮將電池分梯度來再利用。第一步，經過檢測和處理后，在動力鋰離子電池外觀完好、沒有破損、各功能元件有效的情況下，可進行梯次利用在通信、儲能等領域，也可以用在公園景區的短距離電動場地車、游覽車、高爾夫球車上，作為這些低速電動汽車的動力源。從儲能設備或低速電動汽車上二次淘汰下來的電池，再進行回收、拆解、再生。
通過梯次利用，報廢后的動力鋰離子電池可以有其他用途，如此一來，不僅解決了污染問題，還形成了良好的循環利用模式。在業內專家為動力鋰離子電池梯次利用叫好的同時，政府部門也開始加大對動力鋰離子電池廢后處理形式的關注。近期有消息稱，國家相關部門正在醞釀出臺措施，扶持新能源汽車動力鋰離子電池的梯次利用，這標志著國家針對新能源汽車的扶持政策開始關注“后市場”方面。“隨著我國新能源汽車的大力發展，針對其核心零部件動力鋰離子電池等方面的相關配套政策也有望出臺。”楊裕生說。
公司關注示范項目逐步形成
“動力鋰離子電池梯次利用不僅可以實現，而且還將成為新能源汽車‘后市場’中一個非常有前景的視角。”楊裕生說。目前國內已經有不少公司在致力于動力鋰離子電池的余能研究，紛紛投入資金上馬梯次利用研究項目。據悉，部分省份在推動新能源汽車梯次利用方面已經搶先起跑。其中，國網浙江電力公司于2013年編制完成了《動力鋰離子電池電動自行車梯次利用技術方法》，其對電動汽車報廢電池的電芯進行重組，改造成用于48伏電動自行車的動力電源，實現節能減排。
除杭州外，北京也對動力鋰離子電池梯次利用進行了探索。今年三月，由國網北京電科院開展的退運電池梯次利用儲能工程落地大興電動汽車充電站。據北京電科院相關負責人介紹，當電動汽車動力鋰離子電池放電容量低于額定容量的80%時，將不能滿足電動汽車的實際運行需求，這部分電池退運回收將造成資源的極大浪費；另一方面，隨著電動汽車的產業化發展，快速充電將成為用戶的基本需求，大功率的直流充電將對電網造成一定影響。
基于該負責人所講的兩方面問題，才有了北京電科院承擔開展國網的“電動汽車動力鋰離子電池梯次利用技術研究與示范”項目。“我們將退運電池梯次利用與直流快充站相結合，實現退運電池的價值延伸，降低動力鋰離子電池的全生命周期的使用成本，同時通過百千瓦級儲能系統接入，動態調節充電站內直流負荷，穩定電壓節點，降低充電站內負荷峰谷差，提高充電站的綜合運營效益。”該負責人說，“通過動力鋰離子電池梯次利用項目的開展，將為電動汽車退運電池的產業化發展探索了道路，并且在不增容、擴容的條件下，改變充電設備的接入方法來滿足當前直流快充的負荷控制需求，這在新能源汽車的規模化發展方面具有深遠的意義。”
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