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新能源​汽车忧患犹在 动力电池梯次利用路在何方?

[2018-01-30 08:40:20]

新能源汽车忧患犹在 动力电池梯次利用路在何方?



    2017年新能源汽车产销量以及动力电池总装机量纷纷发布,然而,成绩再创新高的背后隐藏着忧患。按照5-8年的报废周期,到2020年,预计我国动力电池的报废量将达到32.2万吨。当前,有关动力电池回收与利用的标准体系、检测技术应用、交易价格及运输机制,还有商业化运营模式等痛点,亟待解决和引导。

    1月26日,由中国电池联盟主办的“2018动力电池梯次利用技术应用沙龙”在京举行。现场气氛火热,来自中国铁塔集团、格林美、匠芯电池、华友钴业、炬电新能源、中航锂电、北京赛德美、泰力电池等30多家的企业代表,就动力电池梯次利用的技术、模式、标准等问题展开深入交流,共同探讨动力电池梯次利用的发展之路。

匠芯电池:柔性评估技术助力全生命周期管理

    事实上,除了政府层面的推动,不少企业已经行动起来。在车企方面,北汽新能源联合各方,缔结“卫蓝生态联盟”,实施“擎天柱计划”。这项计划旨在通过换电和电池再利用技术,将新能源汽车、动力电池、换电站、光伏发电进行融合。作为“擎天柱计划”的主要操盘手,北京匠芯电池科技有限公司(简称“匠芯电池”)研发出柔性评估技术,对退役电池包进行快速检测,利于梯次利用商用模式的系统设计。

    沙龙现场,匠芯电池工程师介绍,该柔性评估技术包括在线评估和离线检测等技术。其中,在线评估依托于北汽新能源监控平台,目前该平台已具备18万台车辆30亿公里运行数据,从这些数据中采集整车、驾驶环境和习惯、电池包状态等信息,通过大数据分析,实现对电池退役时间、车辆电池回收的价值、回收后的适合应用场景的评估。

    目前该套在线评估系统的运算能力和精确度已得到实验验证。举例说明,选取EV200车型(搭载电池容量91.5Ah,标定电压327V)截至2017年6月的运行数据进行分析,预测电池容量与实际容量误差仅为2.65%。

    在离线检测方面,匠芯电池指出,电池回收定值主要参考电池剩余容量和一致性两个因素。

华友钴业:全球化布局回收体系

    相较于整车厂和动力电池厂,材料供应商对退役电池的回收与利用同样关键。一方面材料供应商可通过回收动力电池,向下游电池厂、整车厂提供前驱体、正极材料的价格保护,另一方面与这些企业合作电池梯次利用,分享创新价值。

    当前,以华友钴业、寒锐钴业、厦门钨业和天赐材料等为代表,通过自建或收购锂电池回收企业的方式布局末端锂电池资源回收,完善产业链布局打造材料体系闭环。

    浙江华友循环科技有限公司(简称“华友循环”)副总经理王君生表示,凭借华友钴业在冶炼环节的优势,华友循环现已完成动力电池回收、分选、存储、运输、拆解、破碎、冶炼等完整体系。在资源回收方面,华友循环已收购韩国、日本、台湾多家资源回收公司,回收网络布局全球;在提取和拆解方面,华友循环计划通过自建、收购、入股等方式布局华南、华北等区域的化学提取基地和废旧电池拆解中心。

    同时,他介绍:“由于自身对镍钴锰等矿资源的需求,梯次利用和再生利用电池将应用于金属盐、前驱体、正极材料的制备中,实现循环利用。当然华友钴业也积极与各方合作,目前已有微电网试点示范项目正在开展中。”

炬电新能源:智能管理系统解决电池二次利用一致性问题

    在讨论解决梯次利用的一致性问题时,能际控股集团总裁沈承勇在沙龙上分享了炬电新能源(苏州)有限公司(简称“炬电新能源”)的《电池二次利用中不一致性的解决方案》。

    据介绍,该智能电池管理系统通过对成组电池中单个电池的在线监测、充放电控制、故障隔离等措施,可有效防止电池使用过程中的过充、过放等问题,达到有效提高电池组可靠性和寿命,及提高能量存储效率的目的。同时,智能电池管理系统可通过无线通讯模组,实现远程电池状态监控。

    该开发专利的特点是取消了分容分组工序。经过试验验证,在一定程度上,该智能电池管理系统的电池管控能力高于特斯拉电池包。目前此项开发专利已成功应用在重庆瑞驰纯电动商用车型上。

    沈承勇表示,接下来,炬电新能源的研发团队还将继续减小芯片体积,以减少生产成本和满足电池技术提升需求。

企业的担忧:历史数据和回收渠道难控

    “锂电池回收回来,卖不出去怎么办?”沙龙现场,一家准备涉足锂电池回收与利用的企业代表提出疑虑。

    展开来说,怎样划定梯次利用电池具体应用场景,回收电池怎样分类,回收价格与新电池差距,如何保障梯次利用电池的安全性和稳定性等。

    新能源汽车忧患犹在 动力电池梯次利用路在何方?

    在回收电池分类方面,格林美的经验是首先判断整包是否需要拆解,如果不需要,则直接用于储能,如果需要,则一步步拆解,直到资源处理环节。

    格林美认为,梯次利用技术可以达到推向市场的要求,但是从未来市场成熟的角度来看,2016年以前的电池数据很难掌握,这对梯次利用工作造成了困扰。此外,回收量不足也是令企业头疼的问题。

    沙龙现场,上述两个痛点得到业内代表一致认可。

    北京赛德美认为,回收电池的分类不仅关乎回收利用企业,还考验着车企、动力电池厂、电芯厂等企业的智慧。例如,由于当前退役的PACK整包质量大多数存在安全风险,不适合整包直接使用。他建议动力电池厂、PACK厂和电芯厂提前预设梯次利用场景,针对不同工况进行应用场景实验,并公开相关数据,便于回收利用厂家进行系统分类。

    对于PACK整包使用来说,他提到,车企在车辆设计过程中预设梯次利用电池接口,以及同时满足车辆和梯次利用电池的需求,这些问题都考验着车企的智慧。

    他呼吁,无论是回收渠道,还是历史数据,乃至系统分类应用,各方应多合作,尤其是在现阶段回收量不足的情况下,打算进入的企业可把回收的退役电池交予第三方专业机构处理,减轻推向市场的运营压力。

    经过三个小时的交流讨论,沙龙进入尾声。中国电池联盟产业研究员杨清雨总结,当前动力锂电池梯次利用存在着方方面面的问题,随着大量的动力电池逐渐进入退役期以及新的动力电池的制造成本逐渐降低,梯次利用电池将面对更严苛的考验。从各方的意见来看,“摸着石头过河”既是企业在技术、运营等方面的真实写照,也是行业前行的积极态度。最后希望国家有更加完备的法律法规和标准体系出台,以规范电池的一致性和稳定性。中国电池联盟作为第三方平台,也会积极收集企业的意见和建议,调研分析最新的市场现状,协助配合相关部门出台相关的政策和标准。与业界同仁一起为梯次动力电池产业有序、快速的发展贡献自己的力量。
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