新能源車廢舊電池梯次利用進展順利

新能源車廢舊電池梯次利用進展順利

■ 張澤明

新能源車的廢舊電池如果處理不當，就會產生二次污染，這將有悖于環境友好的產業發展初衷。

“綠水青山就是金山銀山”，近年來，我國在新能源車廢舊電池梯次利用上取得了可喜進展，為相關問題的解決提供了有力實踐。

廢舊電池處理問題亟待解決

梯次利用是指某一個已經使用過的產品已經達到原生設計壽命，再通過其他方法使其全部或部分恢復繼續使用的過程。簡而言之，新能源汽車產生的廢舊蓄電池，經回收后仍可被其他行業所利用，這就是電池的梯次利用。

據統計，當前我國新能源汽車累計產量已超280萬輛。動力電池的使用年限一般為5年至8年，有效壽命則為4年至6年，這意味著第一批投入市場的新能源車動力電池即將淘汰。據中國汽車技術研究中心測算，2018年至2020年，全國累計報廢動力電池將達12萬噸至20萬噸，2025年預計達到35萬噸。廢舊電池處理已成為當務之急。

從安全層面來看，廢舊動力蓄電池處置不當存在一定安全隱患。一是觸電隱患。新能源汽車的動力蓄電池額定電壓較高，人員在缺乏防護措施情況下接觸易造成觸電事故。二是燃爆隱患。電池在出現內部或外部短路情況下，正負極會產生大電流導致高熱，引起正負極燃燒。三是腐蝕隱患。電解液為有機易揮發性液體，與空氣中水分反應產生白色有腐蝕性和刺激性的氟化氫煙霧。

從環境層面來看，廢舊電池對生態環境和人身健康均有威脅。一是重金屬污染。電池正極材料中含鎳、鈷等重金屬，不經專業回收處理會造成重金屬污染。二是電解液污染。電解液溶質LiPF6屬有毒物質且易潮解，會造成氟污染。

從資源層面來看，鎳氫、鋰離子動力蓄電池因正極材料不同，分別含有鋰、鎳及稀土等金屬，動力蓄電池產業對于鋰、鎳等資源需求旺盛。這些資源如未有效回收利用，將直接造成資源的極大浪費。

廢舊電池梯次利用成果喜人

通常動力蓄電池容量衰減至80%以下時，將不能完全滿足汽車動力需求，但可梯次利用于其他領域。當前動力蓄電池退役量較少，梯次利用大部分處于試驗示范階段，主要集中在備電、儲能等領域。

中國鐵塔公司在梯次利用方面起到很好的示范作用。自2018年起，鐵塔公司停止采購鉛酸電池，大力推廣鋰電池梯次利用，已在全國31個省市約12萬個基站使用梯次電池約1.5GWh，替代鉛酸電池約4.5萬噸，并在備電、儲能及對外發電應用場景加強業務拓展。同時，與中國郵政、國網電動車等企業合作研究將梯次利用電池應用在能源發電及電力動態擴容等方面，并在甘肅省河西地區建設15MWh光伏發電梯次利用項目、10MWh風力發電梯次利用等試驗項目。據鐵塔公司規劃，2019年將繼續擴大梯次利用電池使用規模，預計應用梯次利用電池約5GWh，替換鉛酸電池約15萬噸，可消納退役動力蓄電池超過5萬噸。

國家電網建設了1MWh梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統示范工程，用于接納可再生能源發電和調頻等。無錫格林美與順豐公司探索將梯次利用電池用于城市物流車輛，中天鴻鋰等企業通過“以租代售”模式推動梯次利用電池在環衛、觀光等車輛應用。北京匠芯研發了梯次利用光儲能系統，并正在建設基于大數據的動力蓄電池包（組）評估系統。

國家在政策方面也不斷加大對廢舊電池梯次利用的支持。今年2月，工信部、國家機關事務管理局、國家能源局三部門聯合印發《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》（以下簡稱《指導意見》），明確要引導國家機關、企事業單位優先采購綠色數據中心所提供的云服務、大數據等服務。同時要求試點梯次利用動力電池作為數據中心削峰填谷的儲能電池。

梯次利用行業仍存問題有待提升

當然，從新能源車廢舊電池梯次利用行業來說，還有許多可以提升的地方。

從生態設計、生產控制及信息共享等方面看，行業還有待加強。綠色選材、標準化及通用性設計、易拆解結構設計以及易梯次利用設計等方面還有不足。動力蓄電池產品還存在一致性差等問題。產業鏈上下游企業在通信協議、歷史數據等關鍵資源分享方面還沒有形成機制。

梯次利用技術有一定進展，但還存在技術瓶頸。例如鐵塔公司在大力推動動力蓄電池梯次利用的過程中發現了目前退役電池量較少、產業鏈下游企業爭奪擠占有限的退役電池資源、梯次利用電池采購價格居高不下等問題。同時，行業還在殘值評估等技術方面存在瓶頸。

針對上述問題，目前，工信部已完成34家梯次利用企業的動力蓄電池編碼申請備案，實現對梯次利用企業的溯源信息監管。全國汽車標準化技術委員會組織開展動力蓄電池梯次利用相關標準研制，余能檢測等國家標準已發布實施。

鐵塔公司推動產學研用合作，牽頭行業突破了電池成組、容量綜合評估等關鍵技術，統一了電池管理系統通信接口及協議要求，推進梯次利用的智能化和標準化。

新能源汽車動力蓄電池梯次利用正處于起步階段，發展潛力較大，市場前景廣闊，相信在政府支持與市場需求的雙輪驅動下，其管理機制和商業模式必將日趨完善。

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