【深度解讀】動力電池梯次利用和鋰資源回收

眾所周知，電動汽車跨越式增長促進(jìn)了動力電池產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的高速發(fā)展。受益于鋰電池需求旺盛以及南美鹽湖鋰產(chǎn)能減產(chǎn)等因素，國內(nèi)電池級碳酸鋰平均價格由2014年6月的3.9萬元/噸，一路上漲到了2015年12月的12.9萬元/噸，累計漲幅達(dá)到230%！

　　值得注意的是，我國目前已成為世界上最大的鋰資源消費(fèi)國。隨著鋰資源需求日益增加，需求量和儲量之間的矛盾逐漸凸顯，廢舊電池的梯次利用和回收利用也越來越受到各方的重視。如何有效進(jìn)行動力電池的梯次利用和鋰資源回收成為我國動力電池技術(shù)發(fā)展的重要課題之一。

　　“ 話題① 梯次利用與回收利用 ”

　　【背景】電動汽車的動力電池性能會隨著充電次數(shù)的增加而衰減，當(dāng)電池容量衰減至額定容量的80%以下時，動力電池就不適于應(yīng)用在電動汽車上，這意味著其在電動汽車上的使用壽命終止。如果直接將電池淘汰，必將造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，同時也會導(dǎo)致環(huán)境污染。

　　針對退役的動力電池，有兩種可行的處理方法。一種是直接作為工業(yè)廢品，進(jìn)行報廢和拆解，提煉其中的原材料，實現(xiàn)原材料的循環(huán)利用。另一種方式則是考慮退役的動力電池，雖然已經(jīng)不滿足汽車的使用條件，但仍然擁有一定的余能，其壽命并未完全終止，可以用在其他領(lǐng)域作為電能的載體使用，從而充分發(fā)揮其剩余價值。

　　中國電科院儲能與電工新技術(shù)研究所高級工程師劉道坦

　　動力電池梯次利用需要考慮三個問題

　　動力電池梯次利用的意義在于從電池原材料—電池—電池系統(tǒng)—汽車應(yīng)用—二次利用—資源回收—電池原材料的電池全生命周期使用角度考慮，可以降低電池成本，避免環(huán)境污染。

　　2009年日本東芝提出對SCIB電池進(jìn)行二次利用。2013年之后，國內(nèi)眾多動力電池企業(yè)、電動汽車企業(yè)也都積極開展動力電池梯次利用基礎(chǔ)研究。電動汽車市場化快速發(fā)展讓動力電池的梯次利用有了“現(xiàn)實需求”，研發(fā)及應(yīng)用逐漸增多。

　　電動汽車的梯次利用要考慮到電動汽車的復(fù)雜性，但技術(shù)上總體可行。在工程示范應(yīng)用方面，國網(wǎng)建有30KW/1MWh梯次利用錳酸鋰電池儲能系統(tǒng)和250KW/1MWh梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)。

　　總體來講，我們需要關(guān)注三個方面的問題：

　?、偌夹g(shù)性可行性方面：包括老化程度、后期衰退、安全性、可靠性，涉及到老化、失效機(jī)理，后續(xù)壽命，安全性、可靠性檢測、分級篩選技術(shù)、工況測試，重組與管理技術(shù)等方面，但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目前仍缺失。

　?、诮?jīng)濟(jì)可行性方面，包括舊電池成本計運(yùn)輸/檢測、重組成本，新電池成本的快速降低，低成本的競爭性儲能技術(shù)，再利用的收益，需要快速檢測/分選/成本技術(shù)，電池系統(tǒng)組件綜合再利用等。

　?、凼袌龇矫妫袡?quán)復(fù)雜、電池殘值、風(fēng)險責(zé)任、電力市場，這方面還需要政府支撐與扶持，產(chǎn)業(yè)界的積極響應(yīng)和。

　　總體來說，隨著動力電池技術(shù)進(jìn)步和性能的提高，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善，都利于其梯次利用。而動力電池梯次利用的經(jīng)濟(jì)性隨著儲能市場的發(fā)展及電池梯次利用規(guī)模化的應(yīng)用，也逐漸顯現(xiàn)。

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