鋰離子電池是比較理想的儲能方式

　　不久前在京召開的“儲能國際峰會暨展覽會2018(ESIE)”上，中國北方車輛研究所、國家863動力電池測試中心主任王子冬做了《如何將儲能產(chǎn)業(yè)打造成環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)》的主題演講。

　　王子冬指出，我國是一個能源進口大國，有超過60%的一次能源依賴進口，能源戰(zhàn)略安全具有極大風險。而目前我國的發(fā)電結(jié)構(gòu)并不合理，火電比重過大，“改善發(fā)電結(jié)構(gòu)，積極發(fā)展新能源和清潔綠色能源發(fā)電，無疑是當務之急。”電化學儲能具有響應快、配置靈活、控制精準、環(huán)境相對友好等特點，被認為是新能源發(fā)電的“最佳拍檔”。

　　王子冬稱，可以預見，未來一段時間儲能市場電池的主流類型為方形硬殼和方形軟包裝100Ah以上的大容量電池。磷酸鐵鋰配硅碳負極被業(yè)內(nèi)認為將是未來一段時期主流的材料體系，產(chǎn)品采用扁卷和疊片的工藝，具有安全性、長壽命、低成本的特征。

　　就目前技術(shù)來講，鋰離子電池是比較理想的儲能方式，它相對于鉛酸蓄電池等儲能技術(shù)具有鮮明優(yōu)勢。但是，無論是一次性鋰電池還是二次鋰電池，均含有多種金屬以及電解液、有機溶劑和電池循環(huán)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物，都會對環(huán)境造成污染。盡快解決電池回收利用問題，已經(jīng)成為全社會迫在眉睫的重大任務。

　　國內(nèi)對電池梯次利用這一概念早已接受，盡管目前還未形成完整的應用模式，但其應用前景仍然被寄予厚望。王子冬認為，要通過對鋰離子動力電池系統(tǒng)全生命周期的梯次利用，來突破鋰電池廢舊材料回收的關(guān)鍵技術(shù)，并建立多級封閉的動力電池系統(tǒng)核心部件及關(guān)鍵材料循環(huán)再利用體系和循環(huán)經(jīng)濟模式。

　　動力電池循環(huán)經(jīng)濟的目標是實現(xiàn)動力電池的低成本梯次利用，拉長應用鏈，實現(xiàn)無能耗、環(huán)?；牟牧戏纸夂头诸悾龅綗o害化回收處理和材料再生。動力電池多級利用和回收至關(guān)重要，王子冬指出，“不僅僅是為了環(huán)保，再利用可盈利的商業(yè)模式，將會影響全世界動力電池的標準、性能、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、材料體系。”

　　王子冬指出，動力電池是否具有回收的價值，首先要把經(jīng)濟賬算通，要提前對電池多級利用的效益進行評估。因為實際應用中，許多材料的回收價值比較低，特別是輕量化技術(shù)的實施，導致許多企業(yè)的電池箱材料采用非金屬材質(zhì)，其價值就更低。對于磷酸鐵鋰等電池，其正極材料回收價值不大，按照傳統(tǒng)回收工藝肯定會賠錢。王子冬表示，“經(jīng)濟賬”算通之后，才能考慮下一步的工藝問題。

　　王子冬認為，動力電池低成本梯次利用困難重重，問題主要出在電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝上。有些企業(yè)為了提高電池組工作的可靠性，采用激光焊接等方法，大大增加了電池梯次利用的難度。此外，由于不同車型有不同的電池pack設計，動力電池在退役后，很難用一整套流水線進行拆解，造成拆解費時費力。他表示，即便是全球電動汽車領域的領軍者特斯拉，其動力電池系統(tǒng)同樣難以拆解。

　　王子冬強調(diào)，為了實現(xiàn)在儲能領域的低成本梯次利用，動力電池的一體化設計非常重要。在設計時，要貫徹“電池結(jié)構(gòu)要方便重復連接，便于系統(tǒng)調(diào)整和維護，可以實現(xiàn)熱插拔”這一理念，同時，還需要明確：動力電池的非粉碎方式的物理分解效率，要遠遠高于制作效率。所以采用非粉碎方式分解是較經(jīng)濟的方法，而目前社會上絕大部分回收企業(yè)采用的都是粉碎性的方式，這無疑增加了回收成本。

　　他指出，成本和盈利問題是電池回收的主要障礙，回收工藝成本高、回收價值低，使很多企業(yè)和資本望而卻步。所以，“一定要開發(fā)出低能耗、環(huán)保的材料分解方法。”王子冬強調(diào)。

　　到底該如何真正解決動力電池回收再利用的經(jīng)濟性難題?王子冬認為“通過建立高效可靠的鋰離子動力電池系統(tǒng)多級利用和回收循環(huán)系統(tǒng)，合理分攤鋰離子電池在全壽命周期的使用成本，使其在全壽命周期內(nèi)，直接降低鋰離子動力電池系統(tǒng)在電動汽車行業(yè)的應用成本，這是目前看來最合適有效的方案。”