车企是怎么进行动力电池回收的

2019-02-14      647 次浏览

随着我国新能源汽车产量不断扩大,第一代电动汽车电池逐渐走向了生命的尾声,不少电动车主的动力电池已经面临更换或者已经更换。


莱比锡“电池农场"


宝马作为豪华车的领先品牌之一,在电动车领域于德国车企中走在了前列。无论是小型车I3, 还是豪华跑车I8,都在德国街头频频出现。除了新车领域,在废旧电池领域宝马也率先做出了探索。2017年金秋时节,在宝马莱比锡工厂第十万辆BMW i3下线的仪式上,宝马的“电池农场”也正式并网运行。刚投入运行期间,700辆i3的旧电池将成为高压储能系统的重要组成部分,赋予了电池“第二次生命”。


据宝马方面表示,第一代宝马i3电池已经使用了超过4年,总计行驶里程数超过10,0000公里。除了已经使用的700余电池单元外,还有很多潜在的可利用资源。该储能电站的设计也最大限度遵循模块化的原则,保证更多电池接入时的可扩张性和电池更新、替换时的兼容性。宝马工厂附近的风电场与这个“电池农场”形成配套,从而增加可再生能源在工厂内的消纳能力,保障宝马工厂的能源自给率。此外该储能系统还直接并入电网,参与一次调频市场。在一次调频市场中,为克服旧电池对电网状态不利影响,储能系统中的新电池部分将起到更大的作用。


与宝马类似,其竞争对手奔驰公司也于2018年上马了新的动力电池储能电站。除了老旧电池的再利用外,电站还使用新生产出来的库存电池单元,在系统中适度充放电,以维持电池良好的工作状态,避免深度放电对新电池造成损害。


日产Reborn Light 电灯


除了在电网侧德国企业将储能电池二次利用外,另一汽车生产大国日本的电动车领跑者日产-雷诺集团在用户侧也另辟蹊径,推出了基于电池梯次利用的Reborn Light街灯。电动汽车的退役电池,将直接与路边电灯的光伏板相连,组成微型的储能系统,能在孤网的环境下正常工作,对于福岛灾后重建的地区来说有着很强的现实意义。日产与日本4R Energy公司正在利用这个技术,给基础设施受到严重破坏的双叶浪江町重新带来光明。此外,由于日本处于地震多发带,电网不稳定的情况时有发生,Reborn Light的储能电源也能参与应急供电的场合。


电池梯级利用的设计要素


电池在它第一个生命周期中,基本上处于每天1-2小时使用时间,深度充放电,并且可能面对环境温度的巨大变化。而储能电池(电池的静态使用)与电动汽车的使用场景有着显著的不同:储能电站是每年24h*365天不间断并网运行,充放电电流较小,工作温度能够稳定在20-25℃。这样的工作条件保障了电池在梯次利用的时候,能够达到较理想的生命周期。


1.   配套电力设备


由于储能电站使用中,电池的充放电电流较小,相应的保护设备需要重新选型,但这样较车载电池参数指标相较更低,也能够降低系统成本。


2.   电池包装与支架


车载电池都是模块化设计和使用的,相对应的储能电站的电池也应该设计模块化的支架单元,方便布置和更换。此外,储能系统EMS系统的接口,也应模块化设计。


3.   热管理


电池工作中产生的热量,需要通过模块化的通风系统及时疏散。在支架间形成良好的空气流动,如图所示。


电池利用的前景与展望


目前电池的梯次利用还是一个全新的课题,商业应用的项目凤毛麟角,大部分都还是实验或者示范项目阶段。随着第一批电动汽车动力电池的退役潮,以及新能源汽车的进一步普及,回收不满足车载性能要求的动力电池,将成为车企的社会责任。传统的拆解回收技术产生的负面环境影响,将促使企业在电池回收利用场景上创新,以适应电动汽车时代的到来。

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