關(guān)于動(dòng)力電池回收技術(shù),國(guó)外經(jīng)驗(yàn)值得借鑒!
動(dòng)力鋰電池再利用是指介于新能源汽車和動(dòng)力鋰電池資源化的中間環(huán)節(jié)。由于動(dòng)力電池更換后,仍有70%-80%的容量可使用,若直接進(jìn)行資源化回收,將造成極大浪費(fèi),通過對(duì)汽車使用后的動(dòng)力電池進(jìn)行拆解、檢測(cè)和分類后的二次使用,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池梯級(jí)回收,可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池30-60%的成本降低目的。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201710/366005.htm
一、梯級(jí)回收商業(yè)模式
動(dòng)力鋰電池再利用終端主要瞄準(zhǔn)家庭儲(chǔ)能、店鋪、新能源分布式發(fā)電、防災(zāi)據(jù)點(diǎn)、通訊基站、微型電動(dòng)車、電動(dòng)自行車應(yīng)用等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)能量密度的要求相對(duì)較低,但是對(duì)循環(huán)壽命和價(jià)格要求相對(duì)較為苛刻,考慮電池回收、轉(zhuǎn)換及運(yùn)輸?shù)榷嘀爻杀?,車用廢舊電池實(shí)際的回收價(jià)值只有新電池成本的10%左右,在價(jià)格上可以滿足要求,但是循環(huán)壽命的驗(yàn)證還需要在電池設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮,保證再利用環(huán)節(jié)的壽命要求。
動(dòng)力鋰電池再利用商業(yè)模式需要建立多方面的合作機(jī)制。首先需要通過推行回收責(zé)任制建立回收利用網(wǎng)絡(luò),保證再利用電池來源。其次,電池回收提供商必須與上下游建立緊密聯(lián)系。再利用核心主要包括電池回收、電池評(píng)價(jià)和二次再裝配利用等環(huán)節(jié),由于再回收和新能源汽車運(yùn)營(yíng)中的電池運(yùn)營(yíng)商密切相關(guān),最佳方式是由運(yùn)營(yíng)商、汽車廠和電池企業(yè)合資建立電池服務(wù)模塊,承擔(dān)動(dòng)力鋰電池的再利用業(yè)務(wù),對(duì)再裝配電池可以考慮通過電池租賃或者零售等方式應(yīng)用在終端客戶上。
二、國(guó)外電池梯級(jí)回收現(xiàn)狀
1.日本
日本非常重視動(dòng)力電池的回收利用,未雨綢繆,早在電動(dòng)汽車推廣之前,就已經(jīng)考慮了動(dòng)力電池的梯級(jí)利用問題。
日產(chǎn)汽車在聆風(fēng)上市之前就和住友集團(tuán)合資成立了4REnergy能源公司。該公司從事電動(dòng)車廢棄電池的再利用,公司總投資額4.5億日元,日產(chǎn)占合資公司 51%的股份,住友則占剩下的49%。公司目標(biāo)是開創(chuàng)嶄新的結(jié)構(gòu)流程及市場(chǎng),將內(nèi)存于汽車內(nèi)長(zhǎng)壽命、能源密度高的蓄電池以不同用途靈活運(yùn)用。日產(chǎn)相信4R Energy合資公司將發(fā)揮電動(dòng)車鋰電池的剩余價(jià)值,目前已開發(fā)了標(biāo)稱功率分別為12、24、48、72、96kW的家用和商用儲(chǔ)能產(chǎn)品。
2.美國(guó)
美國(guó)對(duì)動(dòng)力電池梯級(jí)利用研究較為全面,他們?cè)谠趧?dòng)力電池經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)及商業(yè)可行性分析,梯次利用嘗試等方面都進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
加州大學(xué)戴維斯分校的混合電動(dòng)汽車研究中心在2010年也開展了動(dòng)力鋰電池的二次利用和價(jià)值分析等方面的研究,研究?jī)?nèi)容包括4~5 個(gè)電池二次利用領(lǐng)域?qū)﹄姵匦阅艿木唧w要求、用于家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)(HESA)的產(chǎn)品研發(fā),以及評(píng)價(jià)電池整體價(jià)值(電動(dòng)汽車和二次利用領(lǐng)域的價(jià)值之和)的方法體系。研究所用電池包括磷酸鐵鋰、鈦酸鋰和三元體系三種回收動(dòng)力電池模塊,并用新電池作為對(duì)比。通過對(duì)電池整體價(jià)值的評(píng)估,提出最優(yōu)化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用方案,以及動(dòng)力鋰電池最優(yōu)壽命價(jià)值的評(píng)價(jià)方法,包括電池的分選、測(cè)試、評(píng)估和證實(shí)等過程。
從2011年開始,通用汽車與ABB開始合作試驗(yàn)如何利用雪佛蘭Volt沃藍(lán)達(dá)的電池組采集電能,回饋電網(wǎng)并最終實(shí)現(xiàn)家用和商用供電。2012年11月通用汽車公司與ABB近日在美國(guó)舊金山共同展示了一項(xiàng)未來電池再利用的全新嘗試:將五組使用過的雪佛蘭Volt沃藍(lán)達(dá)蓄電池重新整合入一個(gè)模塊化裝置,可以支持3-5個(gè)美國(guó)普通家庭2個(gè)小時(shí)的電力供應(yīng)。未來,類似應(yīng)用將能實(shí)現(xiàn)為一些家庭及小型商用樓在停電時(shí)提供備用電能,在電價(jià)優(yōu)惠時(shí)段儲(chǔ)存電能供高峰時(shí)段使用,或彌補(bǔ)太陽(yáng)能、風(fēng)能或其他可再生能源發(fā)電中的缺口。
3.歐洲
早在2010年,TUV南德意志集團(tuán)受到Germany Federal InsTItute forBuilding的委托,參與電動(dòng)汽車電池階梯利用的研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目得到德國(guó)能源與氣候研究機(jī)構(gòu)的資金支持,項(xiàng)目規(guī)劃在德國(guó)柏林建立儲(chǔ)能應(yīng)用示范工程。
2015 年,博世集團(tuán)、寶馬和瓦滕福公司就動(dòng)力電池再利用展開合作項(xiàng)目,該項(xiàng)目利用寶馬 AcTIveE 和i3純電動(dòng)汽車退役的電池建造2MW/2MWh的大型光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)。該儲(chǔ)能系統(tǒng)由瓦滕福公司負(fù)責(zé)運(yùn)行和維護(hù),項(xiàng)目將建在德國(guó)柏林,預(yù)期將于2015 年年末投入使用。
博世公司擁有豐富的儲(chǔ)能電池建造及維護(hù)經(jīng)驗(yàn),為保證梯次利用的電池能夠擁有盡量長(zhǎng)的壽命,博世公司開發(fā)了特殊的電池管理算法,該算法可保證每個(gè)電池保持在健康狀態(tài),并可避免損壞其他設(shè)備。
評(píng)論