新能源動(dòng)力電池梯次利用道阻且長(zhǎng)

梯次利用被認(rèn)為是動(dòng)力電池價(jià)值得以最大發(fā)揮的有效途徑,但理想與現(xiàn)實(shí)之間往往會(huì)存在很大差距。因?yàn)閯?dòng)力電池性能、規(guī)格等方面存在的差異,退役后的動(dòng)力電池需要經(jīng)過多重檢測(cè)等工序才能進(jìn)行梯次利用,這成為困擾退役動(dòng)力電池梯次利用的最大障礙。再加上商業(yè)模式、流通機(jī)制等方面的問題,真正實(shí)現(xiàn)梯次利用還面臨著不少困難。

■早期動(dòng)力電池梯次利用價(jià)值不大

近幾年,我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步迅速,無論是性能還是密度都有了很大提升,也有效延長(zhǎng)了使用壽命。但目前已經(jīng)退役的動(dòng)力電池多是早期投入市場(chǎng)的電池,這批電池使用壽命短、能量密度低、性能穩(wěn)定性差,進(jìn)行梯次利用價(jià)值并不大。

“不同的用途對(duì)電池的要求會(huì)有所不同。以儲(chǔ)能電池為例,對(duì)電池的循環(huán)次數(shù)有硬性規(guī)定,而早期電池退役后很難達(dá)到相關(guān)要求?！鄙钲谝患译姵刭Q(mào)易公司業(yè)務(wù)人員劉先生告訴記者,梯次利用市場(chǎng)對(duì)電池性能、品質(zhì)有要求,不同廠家的電池在儲(chǔ)能等市場(chǎng)的受歡迎程度也不盡相同?！耙话愦箅姵貜S的產(chǎn)品比較受歡迎,如寧德時(shí)代,一些小廠家的電池接受度則很低?！眲⑾壬榻B,尤其是早期的動(dòng)力電池,由于其質(zhì)量、性能等方面的問題,在梯次利用方面并不被看好。

中國(guó)再生資源回收利用協(xié)會(huì)報(bào)廢車分會(huì)秘書長(zhǎng)張瑩在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)也表示,當(dāng)前市場(chǎng)上,部分退役動(dòng)力電池性能不佳,安全風(fēng)險(xiǎn)高,并不適合梯次利用,這也導(dǎo)致梯次利用市場(chǎng)一開始就面臨產(chǎn)品質(zhì)量差的問題,為梯次利用的大規(guī)模展開蒙上陰影。

另外,張瑩告訴記者,不同儲(chǔ)能場(chǎng)景對(duì)電池要求并不完全一樣,這就要求退役動(dòng)力電池必須要進(jìn)行不同檢測(cè)、打包重組等。據(jù)了解,目前退役動(dòng)力電池主要可以在低速電動(dòng)車、儲(chǔ)能、可再生能源接入、通信基站備用電源等領(lǐng)域應(yīng)用,不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄姵氐囊笠膊槐M相同。以通信基站備用電池為例,其對(duì)電池性能要求不高,不需要大電壓和大電流放電,單個(gè)通信基站需要的備用電池大約為30kWh。另外,也不需要很強(qiáng)的能量密度,對(duì)尺寸大小也沒有硬性要求,但對(duì)電池快速響應(yīng)性能要求高。目前多使用鉛酸電池,不過由于鉛酸電池對(duì)溫度要求高,從這點(diǎn)看,鉛酸電池并不是最好選擇,動(dòng)力鋰電池則更適合。再以發(fā)電與配電領(lǐng)域的儲(chǔ)能為例,這一領(lǐng)域?qū)ν艘蹌?dòng)力電池要求更高?！耙?yàn)橐彸渚彿乓赃_(dá)到削峰填谷作用,對(duì)電池能量要求高,如使用頻次要高,循環(huán)壽命要求也高。目前,在該領(lǐng)域儲(chǔ)能的方式主要有抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能與鈉硫電池儲(chǔ)能,受自然條件、地理環(huán)境限制等影響,一次性投資成本很高?！睆埇撜f。

和電池性能不能完全滿足梯次利用需求相伴而生的是,退役動(dòng)力電池多以電池包的形式走向市場(chǎng),而要想真正再次使用,必須要對(duì)電池包內(nèi)單體電池進(jìn)行逐個(gè)檢測(cè),確認(rèn)每個(gè)單體電池的狀態(tài),并再次打包以滿足不同梯次利用的不同需求,這一過程不僅繁瑣,還涉及檢測(cè)技術(shù)等諸多方面。當(dāng)前,動(dòng)力電池品種繁多,電池構(gòu)造復(fù)雜且沒有固定標(biāo)準(zhǔn),造成拆解回收工藝復(fù)雜,回收成本高,企業(yè)缺乏回收熱情,難以形成產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng),且重組技術(shù)手段不成熟,加之政府缺乏監(jiān)管及鼓勵(lì)政策,動(dòng)力電池梯次利用很難形成規(guī)模。北汽新能源相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受《中國(guó)汽車報(bào)》采訪時(shí)就表示,退役動(dòng)力電池存在復(fù)雜性高、拆解不便、一致性差、品質(zhì)不高、回收拆解成本高、經(jīng)濟(jì)性欠佳等問題。

■成熟商業(yè)模式是市場(chǎng)化前提

今年公布的《關(guān)于組織開展新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》明確,支持中國(guó)鐵塔公司等企業(yè)結(jié)合各地區(qū)試點(diǎn)工作,充分發(fā)揮企業(yè)自身優(yōu)勢(shì),開展動(dòng)力蓄電池梯次利用示范工程建設(shè)。梯次利用被作為退役動(dòng)力電池第一回收途徑納入相關(guān)管理要求,可謂為動(dòng)力電池梯次利用開了綠燈,而相關(guān)企業(yè)也在進(jìn)行積極探索。

中國(guó)鐵塔基站用電池項(xiàng)目是目前我國(guó)動(dòng)力電池梯次利用做得最好的項(xiàng)目代表之一。據(jù)了解,中國(guó)鐵塔目前在全國(guó)范圍內(nèi)擁有180萬座基站,儲(chǔ)能電池需求總量約146GWh,存量站更換及新建儲(chǔ)電站每年共需要電池約25GWh;60萬座削峰填谷站需要電池約44GWh;50萬座新能源站需要電池約48GWh,合計(jì)需要電池約146GWh。以存量站電池6年的更換周期計(jì)算,每年需要電池約22.6GWh;以每年新建基站10萬個(gè)計(jì)算,預(yù)計(jì)新增電站需要電池約2.4GWh。合計(jì)每年共需要電池約25GWh。僅中國(guó)鐵塔基站建設(shè)就存在巨大的儲(chǔ)能需求,從這一點(diǎn)看,動(dòng)力電池梯次利用擁有很大的市場(chǎng)需求。數(shù)據(jù)顯示,2020年之前,退役動(dòng)力電池約為38.96GWh,僅能滿足中國(guó)鐵塔38%的用量,可以說,退役動(dòng)力電池尚不能完全滿足梯次利用市場(chǎng)需求。真鋰研究首席分析師墨柯在接受《中國(guó)汽車報(bào)》采訪時(shí)強(qiáng)調(diào),相比于傳統(tǒng)的鉛酸電池,退役動(dòng)力電池對(duì)溫度適應(yīng)性更強(qiáng),更適合基站儲(chǔ)能需求,而基站儲(chǔ)能強(qiáng)大的市場(chǎng)需求為動(dòng)力電池的梯次利用提供了較好的途徑,可以說,梯次利用有廣闊的市場(chǎng)。

不過,理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)往往很骨感。事實(shí)上,當(dāng)前有很多退役動(dòng)力電池并沒有進(jìn)入梯次利用市場(chǎng),除上述電池性能不足等原因外,更大的原因在于商業(yè)模式的缺位?！半m然一些新能源汽車企業(yè)、動(dòng)力電池企業(yè)、電池材料企業(yè)有參與電池梯次利用的意愿,但由于缺乏商業(yè)模式創(chuàng)新,可持續(xù)的動(dòng)力電池回收利用模式難以啟動(dòng)?！闭绫逼履茉聪嚓P(guān)負(fù)責(zé)人所言,成熟商業(yè)模式的缺位是當(dāng)前困擾動(dòng)力電池梯次利用的最大因素。

張瑩則表示,目前退役動(dòng)力電池梯次利用率不高主要是動(dòng)力電池模組缺乏標(biāo)準(zhǔn)化,梯次利用的難度大、成本高。同時(shí),灰色交易現(xiàn)象突出,部分退役動(dòng)力電池流入非法小作坊。張瑩認(rèn)為,要提升梯次利用率,需要全面落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制與動(dòng)力電池溯源制度,確保退役動(dòng)力電池流入到梯次利用企業(yè)與資源回收企業(yè);提高動(dòng)力電池的質(zhì)量水平,大力發(fā)展動(dòng)力電池梯次利用的關(guān)鍵技術(shù),降低電池梯次利用的安全風(fēng)險(xiǎn);推行動(dòng)力電池模組標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池全生命周期的管理,將梯次利用環(huán)節(jié)融入到動(dòng)力電池設(shè)計(jì)與制造過程中,降低梯次利用的難度與成本。

■激發(fā)市場(chǎng)活力提升梯次利用率

值得欣喜的是,目前關(guān)于商業(yè)模式的探索已經(jīng)有了各種嘗試。今年初,中國(guó)鐵塔與16家車企、電池企業(yè)簽署了新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用戰(zhàn)略合作伙伴協(xié)議,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游一體化合作。各車企、電池企業(yè)、儲(chǔ)能企業(yè)也在不斷通過建立聯(lián)盟、成立合資公司等模式,力爭(zhēng)形成動(dòng)力電池梯次利用的閉環(huán)體系,提升動(dòng)力電池的梯次利用率。

“目前,我國(guó)動(dòng)力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)正處于由示范工程向商業(yè)化轉(zhuǎn)變的過渡階段。從2014年,國(guó)家電網(wǎng)河南電力公司聯(lián)合南瑞集團(tuán),利用退役動(dòng)力電池在鄭州市尖山真型輸電線路試驗(yàn)基地建立了首個(gè)混合微電網(wǎng)系統(tǒng),到鐵塔集團(tuán)聯(lián)合北汽新能源共同推進(jìn)退役動(dòng)力電池在通訊基站上的應(yīng)用,退役動(dòng)力電池梯次利用的商業(yè)化正在逐步形成。不過,我國(guó)相關(guān)企業(yè)雖然對(duì)退役動(dòng)力電池梯次利用做了一定的研究,并建立了多個(gè)示范項(xiàng)目,但并沒有形成規(guī)?；c市場(chǎng)化運(yùn)作模式?！睆埇搹?qiáng)調(diào),無論是梯次利用還是直接報(bào)廢回收,都必須實(shí)現(xiàn)參與主體“有利可圖”,也因此,當(dāng)前要想提升梯次利用率,必須找到一種可以盈利的商業(yè)模式,讓參與主體能在市場(chǎng)化運(yùn)作中生存下去。

作為一家電池貿(mào)易商,劉先生的工作就是根據(jù)客戶提出的二次利用需求尋找匹配的電池?！翱蛻粜枨蟛煌?對(duì)電池要求也不同,往往需要對(duì)電池進(jìn)行重組,這一過程中會(huì)產(chǎn)生部分費(fèi)用,必須由客戶承擔(dān)。而受限于目前的基礎(chǔ)和規(guī)模等因素,當(dāng)成本到達(dá)一定程度時(shí),我們的業(yè)務(wù)很難推進(jìn)?！眲⑾壬嬖V記者,如果能規(guī)范退役動(dòng)力電池管理,退役動(dòng)力電池梯次利用才能形成規(guī)模化發(fā)展,這一過程不僅需要車企、各需求方的共同參與,還需要有關(guān)部門加強(qiáng)管理,尤其是來自原始電池的設(shè)計(jì)、工藝等方面的支持必不可少。北汽新能源相關(guān)負(fù)責(zé)人表示:“我們建議,一方面,行業(yè)需要加大回收再利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),研究電池標(biāo)準(zhǔn)化,并落實(shí)可追溯體系,用強(qiáng)管理推進(jìn)梯次利用率。另一方面,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上開展創(chuàng)新商業(yè)模式試點(diǎn),積累經(jīng)驗(yàn)之后,對(duì)具有推廣價(jià)值的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式進(jìn)行復(fù)制,避免一哄而上。此外,各企業(yè)還需積極創(chuàng)新和探索,加快破除體制機(jī)制障礙,為商業(yè)模式創(chuàng)新主體跨領(lǐng)域整合資源創(chuàng)造條件,鼓勵(lì)更多的社會(huì)資源參與到動(dòng)力電池回收利用商業(yè)模式的創(chuàng)新中?！?/p>