汽车动力电池梯次利用,相当长时间内会成为一个热门问题

发布日期:2018-04-01 00:07,查看次数:977

“中国汽车技术研究中心预测,到2020年,我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模。”尤其近几年,随着电动车高速发展,逐年递增的退役电池将成为一种态势。梯次利用,高效回收迫在眉睫。

2016年12月25日,国务院办公厅发布《生产者责任延伸制度推行方案》,要求建立电动汽车回收利用体系。明确了电动汽车及动力电池生产企业的责任。但是如何建立回收网络,如何建立利用体系,还要面对诸多问题需要解决。

我从一个视角,聊聊几点偏颇观点:企业和国家层面潜能优势如何发挥出来,如何榨干电池的价值。

整车或电池企业“把控”梯次利用;国家“严控”梯次末端报废环节

电池梯次利用的发展趋势,自然是不言而喻的。国家政策、标准也相继配套出台,责任也很清晰。但是,梯次利用节奏动作缓慢,瓶颈问题在哪里呢?我觉得有几个方面:“整车和电池企业还没有想好”“看不见利润”“再利用产品卖给谁”“回收数量和品质差异性大”“梯次末端报废的电池谁来回收、如何有效回收”。说白了,还是利益不够吸引、体系没有建立起来,产业链、价值链条还没有形成。从技术、市场角度,让我们一起看看,整车企业、电池企业、国家在梯次利用中的潜在优势。

1、为什么企业“把控”利用环节,因为企业有“技术”。整车厂、电池厂,在技术方面,都是得天独厚的。这一点毋庸置疑。一方面,整车厂的优势还在于,回收网络非常成熟,能够有效实现规模和统一回收,也能成为防止流入失控渠道的有效阀门。具体实施的方法和模式,在做好主业的同时,完全可以捆绑配套“三产”副业,像配套零部件企业管理模式一样,形成一种相对固定自循环的小产业链形式。缩短产业链条,更容易知根知底,保障再利用产品的安全。同时,电池容量应用,在流通区段得到延长,应用领域拓宽,自然分摊了前端动力电池成本。另一方面,电池企业,本身就是整车厂配套体系内资源,技术优势更为明显,利用自身测试和原始数据优势,更有条件承担整车企业的退役电池。同时,将彻底报废的电池,出售给第三方回收企业,实现材料良性循环,也是非常有效的降本途径。所以,整车企业,电池企业,建立梯次利用体系的能力,都是具备和成熟的。就看国家层面如何引导,企业如何去尝试,承担起社会责任。同时,让利益最大化,有利可图,这是企业行动的基本动力。

2、为什么国家需要“严控”回收,因为“怕污染环境”。作为国家层面,自然担当了更为重要和权威的作用。严控梯次利用后回收末端环节,从技术、资金、管理全方位支持报废电池高效回收,材料再利用。更有利于控制对环境的污染程度。这也是人们最为担心的问题。记得一位教授说过,一个20克的电池,可以污染3个标准游泳池水,若废弃在土地里,可以使1平方公里污染50年左右。试想上万吨的电池,如果利用不好,真得会毁了我们的“青山绿水”。

从技术角度,如何“榨取”电池剩余价值

1、从动力电池系统设计之初,就要溶入“梯次利用”设计元素。例如,模组规格、额定电压设计。当我知道退役下来的电池应用于“未来”的通信基站,这时候,模组的额定电压可以向48V 靠拢。这样,就可以减少后期的模组拆解层次。再如,易拆结构设计,这方面,需要我们在设计环节动动脑子。目前,“积木式”的设计结构,是否更适合拆解呢。上述案例,只是列举一二。其它组件,还有很多的设计元素可以提前量“设计预备”。当梯次利用产品和前端动力电池,形成较为固定应用链条的时候,成本和效益也就做到最大化了。

2、促进电池标准模块的平台化使用和研究。电池系统设计,一直把电池模组标准化,平台化作为降本的手段之一。模组的标准化同样有利于梯次利用的降本。模组的标准化难度,在于车辆空间、平台对电池模组的差异需求。设计人员一直在这方面做着努力。德国在这方面,比较重视,做的比较出色。其通过标准化模块应用,成本可以降低30%左右。同样,模块的标准化后,加上梯次利用环节,降本的幅度是非常乐观的。

3、梯次利用过程,最大的问题,对退役电池品质的识别。企业自身对电池池品质的识别,有不可比拟的优势。是有说服力的。2017年7月出台的《车用动力电池回收利用余能检测》,给出了指导性检测方法。但是,面对不同企业产品差异性,是远远不够的。企业需要制定针对性很强的检测手段,利用大数据,不断修正;利用梯次应用短链条反馈信息优势,测试指标不断做出调整,试想一下这样的结果,梯次利用是不是会更充分、更安全!

动力电池成本是把20%容量使用,去背80%容量浪费,改变这种格局趋势明朗

上面的讲法是粗略的,不必苛求。因为电池有“掐头去尾”应用特性。但是应用不充分,是一定的事实。首先从成本角度,肯定是不合理的。我想说的是,通过上述高效的梯次利用,优势发挥出来,拓宽了应用领域,意味着成本在不断的摊薄。再说了,末端报废回收成本收益,未必比梯级利用低。说不定,还能增加一份成本的贡献。随着回收萃取材料技术的提高,这一点是可以做到的。

目前,大家普遍共识,如果动力电池在0.6元/Wh,就能不再依靠补贴生存。就目前电池发展现状,全球电池成本已经徘徊在1元/Wh。如果,把梯次利用体系建立起来,网络成熟起来,成本加速往下走的趋势是一定的。加上锂离子电池本身的储能特性,在新能源领域,竞争力也会得到加强。

小结

动力电池梯次利用,会在相当长一段时间内,成为一个热门问题。一方面,是电池在整车的成本居高不下,一方面是环境担忧问题。如果,国家在政策方面多倾斜,鼓励协助这个薄弱环节;同时,企业为了降本积极的去探索延长电池服役时间。到哪时候,电池成本需要看企业梯次利用程度和深度,这种多赢的局面,新能源良性发展的局面也就形成了。各大电源模块厂商,是不是也和顶源电子一样做好准备迎接这个新机遇呢?

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