文 字 | 秦方輝
設 計 | 小宇宙
“新能源汽車真的環(huán)保嗎?”長久以來,這個問題就像一個無解的死結,社會各界爭論的核心,其中就包括大量“廢電池”對于環(huán)境的危害。
伴隨近年來新能源汽車產業(yè)的爆發(fā)式增長,我國電動汽車保有量持續(xù)提升。不過,作為電動汽車的核心零部件之一,動力電池的容量卻隨著使用次數的增加而逐漸降低,因此,當動力電池電量不足以繼續(xù)為新能源汽車提供動力時,便會面臨報廢、退役。
據統(tǒng)計,我國已進入動力電池大規(guī)模退役期,公開數據顯示,2023年我國廢舊電池退役量超過58萬噸,到2025年,我國動力電池退役量將達82萬噸,2028年后,這一數量將超過260萬噸。
要知道,電池中含有多種重金屬,處理不當將會產生環(huán)境危害。隨著中國新能源汽車銷量的高速增長,如何規(guī)范、科學地處理海量的退役動力電池,防止其造成污染和資源浪費,已成為產業(yè)關注的焦點。
目前,動力電池回收主要分為兩種方式:梯次利用和拆解回收。目前梯次利用尚處于起步階段,直接拆解回收已具備一定經濟性。不同的回收方式,在電池性能、回收工藝、應用場景上都存在較大差異,今天我們就對兩條主流路線進行簡要解析。
梯次利用
汽車動力電池容量下降,將直接影響車輛的實際續(xù)航里程以及用戶使用感受。按照新能源汽車國家標準,動力電池剩余80%容量即可退役,但這些退役的電池并非毫無用處,它們依舊可以用在儲能、電動自行車等對電池性能要求低的場景,即實現梯次利用。
作為未來電池回收利用的主流方向,梯次利用依據電池容量的衰減程度,一般分為電池包使用(電池容量≥80%)、電池組梯次利用 (電池容量60%~80%)和單體電池梯次利用(可用容量20%~60%)等三個階段。
梯次利用的應用場景分為靜態(tài)場景及動態(tài)場景。靜態(tài)場景主要為化學儲能,應用于包括發(fā)電側/配電側/用戶側儲能、通訊基站后備電源、家庭/商業(yè)儲能、分布式發(fā)電/微網等,動態(tài)場景主要是工程機械、低速電動車、物流車,城市環(huán)衛(wèi)車、農機、無人機等。
不過,由于電池全生命周期溯源管理和利用技術標準體系尚未完善,在電池評估分選、檢測篩選、檢測認證等方面存在問題,目前并未在行業(yè)中大規(guī)模應用。即便是退役不報廢,延長了新能源電池的使用壽命,但是它們最終還是要走向拆解回收。
拆解回收
動力電池拆解回收利用是指將已經報廢的動力電池集中回收,通過工藝技術回收電池中有價值的鎳、鈷、錳、銅、鋁、鋰等金屬,再將這些金屬材料循環(huán)利用。
中國的鋰資源只占全球7%,但是中國電動汽車的產銷量占到全球的60%,環(huán)保、高效地回收再利用關鍵資源,對新能源產業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展無疑有著重要意義。
與梯次利用相比,拆解回收在技術上更為成熟。通過對電池包的預處理后的物理拆解和原材料提純兩個關鍵技術環(huán)節(jié),可有效提高廢舊動力電池的利用率,特別是在鋰礦資源原材料價格高漲時,如果能保證廢舊電池的穩(wěn)定供應,實現規(guī)?;a,將讓電池回收企業(yè)獲得巨大的利潤回報。
但是,雖然說拆解回收的方式有較大利潤空間,但從整個產業(yè)鏈來看,動力電池回收行業(yè)還存在許多不足。
首先,動力電池回收“雜牌軍”較多,除了動力電池回收“白名單”企業(yè)外,還有75%的廢舊電池被小作坊以及尚未進入白名單的企業(yè)消化。這類不合規(guī)企業(yè)大多數只是逐利,不僅缺乏相關資質與監(jiān)管,還存在很強的安全和環(huán)境風險。
針對現狀,我國陸續(xù)發(fā)布了動力電池拆解規(guī)范、余能檢測等國家標準,推動動力電池全國統(tǒng)一編碼。有關部門表示,正在加快制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》,進一步完善動力電池的標準體系。工業(yè)和信息化部亦公布了四批次動力電池回收白名單企業(yè),積極引導動力電池回收正規(guī)化。
其次,市面上動力電池型號、品類日益繁多,這些動力電池在設計思路、電池材料、內部結構等諸多方面都存在差異,這也在一定程度上增大了動力電池回收企業(yè)對廢棄動力電池進行電池健康狀態(tài)評估、拆解回收的難度。
汽車企業(yè)更應負起責任
在國內汽車市場,一方面諸多車企正在享受電動汽車銷量蒸蒸日上的紅利,一方面整個社會也正在不斷累積并承受著廢棄電池回收處理問題帶來的壓力。
由于電池回收行業(yè)尚處于發(fā)展的初級階段,又在短時間內涌入了太多玩家,讓本就缺乏行業(yè)規(guī)范和相關制度的動力電池回收行業(yè)問題更多。未來,完善行業(yè)標準、加大政策支持力度、提升產業(yè)鏈整合度、健全回收體系將成為發(fā)展趨勢,汽車生產企業(yè)也將在其中扮演更加重要的角色。
近期我們注意到,寶馬在2023年世界新能源汽車大會上宣布:得益于寶馬退役電池全生命周期管理體系的升級,每一塊從BMW電動車上退役的動力電池,都將返回寶馬供應鏈體系。
2022年,寶馬集團與華友循環(huán)攜手,率先打造了國產電動車動力電池原材料閉環(huán)回收模式。今年9月,雙方合作升級,在華銷售的BMW進口電動車也被納入該體系。至此,寶馬退役動力電池的原材料閉環(huán)回收模式已覆蓋所有在華銷售的 BMW 電動車型。
得益于這一模式,截至 2023 年 11 月底,已有超過 1000 噸的再生原材料被成功提煉并用于新電池的生產,搭載在國產 BMW 電動車型上。
與此同時,在滿足國家標準的前提下,對于剩余容量較高的退役動力電池,寶馬通過多種梯次利用模式使其“再就業(yè)”。
此前,寶馬集團與華友循環(huán)合作開發(fā)了退役動力電池在工廠叉車上梯次利用的場景,今年5月,寶馬鐵西工廠里達廠區(qū)正式啟動運營綠電梯次儲能項目,即BMW iX3退役電池模塊被改造成為梯次儲能柜,配合光伏組件,化身為 “綠色光儲一體站”,以滿足廠區(qū)日常用電需求。
為給客戶提供更便捷的動力電池回收服務,目前全國超2/3的寶馬經銷商店已設有符合國家標準的電池回收服務網點,預計明年全部經銷商店都將完成此配置。不難看出,作為百年大廠的寶馬集團,以實際行動詮釋了什么才是真正負責任的電動化戰(zhàn)略。
與之類似,今年2月26日,梅賽德斯-奔馳也曾宣布在動力電池閉環(huán)回收領域同本土伙伴展開合作。具體來看,奔馳宣布與寧德時代新能源科技股份有限公司、湖南邦普循環(huán)科技有限公司以及格林美股份有限公司簽署合作備忘錄,共同開展動力電池閉環(huán)回收項目。
結語
綜合來看,動力電池報廢期已經到來,回收領域的百億規(guī)模市場也將開啟,但電池回收體系仍相對混亂。提升行業(yè)的準入門檻,同時加強監(jiān)管,用規(guī)范管理肅清行業(yè)發(fā)展環(huán)境,是現階段我國動力電池回收行業(yè)面臨的當務之急。
而對于汽車企業(yè)而言,在向電動化轉型的過程中,不應只是看重規(guī)模大、利潤大,更應追求責任大、擔當大??沙掷m(xù)發(fā)展并非只是種幾棵樹這么簡單,只有實現全生命周期的節(jié)能降碳和整個產業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展,才能真正長久地造福社會。
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