记得在很小的时候,父母就告诫我用完的电池不要乱扔,否则会造成污染。时至今日,新能源车企们也面对着"退役"电池的回收问题,中外皆如此。记得一位已退休的新能源专家曾跟我说:既然你生产或使用电池获得了利益,就必须要对后续的环保、再利用问题负起责任。"老专家的话意味深长。
有这样一组数据可以跟大家分享,根据相关行业的专家预测,2018年后动力锂电池规模化的退役会到来,预计在2020年累计将超过20万吨(24.6GWh),一块重量约20克的手机电池可以污染1平方公里的土地长达50年之久,各位可以算算这20万吨假如没有得到有效的回收,将对环境构成怎么样的威胁!
具体来说,假如锂电池没有得到有效回收,镍、钴、锰、锂等重金属元素会对环境、水等造成严重污染;负极材料里的碳、石墨等会造成粉尘污染;电解液会造成氟污染。按照市场的普遍共识,从纯电动汽车上退役下来的电池还有着70-80%的电量,可以被用来储能、低速车、光伏等,直至20%电量以下才是真正意义的报废阶段。
所以,梯级利用是现阶段最需重视的回收方式。CATL曾经做过这样的测算,退役之后的磷酸铁锂动力锂电池可以作为储能电池使用至少5年,直接报废并拆解回收的话,1吨磷酸铁锂的回收经济收益在10000元左右,假如用作梯次利用收益则是前者的3到4倍,比如用于储能电站、通讯基站等。
作为三元锂电池来说,由于循环寿命比较短,其非常适合拆解回收,回收价为40000-50000元/吨,CATL将三元锂电池的镍钴锰拆解下来去做三元材料的前驱体,价格甚至可以达到80000元/吨。
即便是未来的市场风口,没有政策支持也是不行的。今年一月,我国铁塔公司16家公司签订了新能源汽车动力蓄电池回收利用战略合作伙伴协议。其实早在2015年,我国铁塔公司就开始建设退役电池梯次利用试验站点,目前试点范围已扩大到12省市,建设了3000多个试验站点,涵盖备电、削峰填谷、微电网等各种使用工况。
转过来到二月份,工信部、科技部、环保部、交通部、商务部、质检总局、能源局印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》的通知,鼓励汽车生产公司、电池生产公司、报废汽车回收拆解公司和综合利用公司等通过多种形式,合作共建、共用废旧动力蓄电池回收渠道。
当然,国家有关电池回收的政策远不止这些,在此不一一赘述。无论有关车企还是电池制造商,责任重大,机会也很大,这个理论在全球都适用,比如下面这些案例,它们为将来电池回收的发展做出了成熟的表率!
我国篇
比亚迪不仅是汽车制造商,更是电池制造商,所以电池回收的工作属于分内之事。在比亚迪整个电池回收业务中,经销商的角色很重要,它们将电池返送给厂后,厂经过检测决定是否可以再利用,假如不能,电池将被采用湿法回收的方式进行拆解。除了电池材料的回收,电解液也是回收的重要对象,有关挥发的部分电解液通过废气排放系统进行光线降解,降解成正常气体后排出。总而言之,比亚迪的回收系统还是比较完善的,效率也很高。
此外,比亚迪还在寻求更多的电池梯级利用办法。今年六月,比亚迪宣布获签英国18MW集装箱储能项目,这是继43MW、50MW储能项目后在英国市场签下的第三个订单。据悉,该项目将采用比亚迪1.26MW/1.26MWh和0.63MW/0.63MWh标准集装箱系统,能量来源正是废旧电池,这也体现出国际上有关比亚迪电池的肯定。
北汽和蔚来有关电池梯级利用的方式不谋而合,换电模式之所以被重视,很大程度上源于对电池回收长远发展的考量。据北汽新能源官方介绍,新模式将实现对私市场的电池梯次利用,深入挖掘电池全生命周期的价值,促进能源的可循环使用,提高能源利用效率;其次,新模式采用统一的电池管理方法,更加有利于电池回收和后续价值开发,创造更多商业价值。此外,蔚来也将换电模式视为重中之重,在今年五月二十日完成了第一座换电站的联调工作,蔚来计划到2020年在全国建设超过1100座换电站。
今年三月,上汽集团和CATL新能源科技股份有限公司签署了战略合作谅解备忘录,双方拟进一步深化合作,探讨共同推进新能源汽车动力锂电池回收再利用。对此上汽集团表示,双方联手打造完整的新能源产业链闭环,不仅将有力推动新能源产业健康发展,更是以实际行动切实推进国家循环经济和生态文明建设。
此外,CATL也在布局子公司实现电池回收业务。CATL董事长曾毓群不久前曾表示,电池回收循环再利用是动力锂电池产业健康可持续发展的重要措施。目前动力锂电池产业在发展初期,回收量比较小,未来市场空间广阔,公司已布局广东邦普子公司从事电池回收业务。
海外篇
早在2015年,美国的FreeWire公司便推出了一款叫Mobi的电动汽车移动充电站。这个移动充电站很有意思,有点类似于我们所认知的移动充电车,像个大号的"充电宝"。该充电站的直流电来自于日产LEAF的旧电池模块,后者由于是电动汽车的鼻祖,且销量一直居高不下,所以淘汰下来的电池自然不会少。
根据FreeWire公司的介绍,这个移动充电车已经推出了"升级版",储能从最初的48千瓦时新增到80千瓦时,可以持续运行五个小时以上。今年四月二十日,该移动充电站在旧金山地区的福特·梅森中心里进行了实际应用,当天正好是夜市。该项目在FreeWire公司看来是给了那些旧电池第二次生命,车主在使用时也是非常方便,可以通过平板电脑或手机操作,充电车位被占用的问题也得到了解决。
今年三月,日产汽车、住友商事株式会社及其合资公司4REnergy,在日本开设了首家专门从事于电动汽车锂电池再利用和再处理的厂。4REnergy是家专注于电动汽车电池的有效再利用的公司,其曾经开发过一款可快速测量废旧电池性能的系统,目的就是为了处理从日本各地收集上来的电池。电池被回收后,这个厂将利用它们制造可再生电池,应用于大型存储系统、电动叉车,以及住宅和商用的储能设备。
Younicos,这是一家基于电池技术的智慧储能和电网解决方法供应者,在全球范围内都是领先的,截止2017年全球20多个储能项目中装机量已超过100兆瓦。在今年年底前,Younicos公司将设计并供应世界上最大、最先进的基于旧电池的能量存储系统,49兆瓦锂离子系统将在不到一秒钟内响应电力需求的波动。据悉,Younicos公司还在去年完成了在阿拉斯加科迪亚克岛的一个升级3MW电池储能系统的安装和调试,使得这个岛成为美国仅有的五个可再生资源达到99%以上城市之一。
2016年初,宝马和博世共同建立了一个光伏电站储能系统,这个系统由成百上千的动力锂电池废旧模块组成。这个项目被称为"Battery2ndLife",翻译过来也就是锂电池的第二次生命。此外,宝马、博世以及Vattenfall共同组建了一个联盟以实现该项目,而这个项目的电来源便是来自于宝马品牌电动汽车淘汰下来的电池。
写在最后:正如前文所说,这是责任,更是机会。坦白讲,在新能源汽车发展的最初阶段,大家走了不少的弯路。如今一大批造车新势力和传统车企正在持续发力,越来越多的新产品即将落地,动力锂电池回收的蓝海也会随之到来。我们不关心谁能在动力锂电池领域大丰收,长久和长远的规划才是关键所在,它带来的是电池回收的核心诉求-可持续环保。希望更多公司能够稍稍放下利润的包袱,轻装上阵扛起环保的重担!
(图/文网通社张屹鹏)