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動力電池梯次利用,威馬汽車發展電池回收利用體系

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年10月05日  

隨著發展新能源汽車成為我國汽車產業的主旋律,戰略規劃持續加碼、扶持信號愈加清晰明確,新能源汽車產業在創新中一步一步壯大,甚至成為車市“寒冬”中的一抹陽光。不過,隨著推廣時間及推廣量的增長,動力電池衰減以及隨之而來的維護、置換、回收利用問題,也逐漸成為有關部門、行業及消費者關注的焦點。


在日前舉行的“威馬公開課”上,威馬汽車動力電池回收利用工程師張健介紹了威馬是如何從電池回收利用體系運營、動力電池回收利用體系建設、動力電池全生命周期溯源管理三個方面綜合管理,實現對退役動力電池剩余價值的合理利用。


相比直接報廢、拆解,我國有關部門更鼓勵將回收的動力電池用于梯次利用,但業內也有不同的聲音——例如寧德時代(CATL)副董事長兼首席戰略官黃世霖就在某論壇上表示,由于用退役動力電池建儲能電站存在“經濟上不劃算、有安全隱患”等問題,所以“動力電池梯次利用儲能是個偽命題”,他因此呼吁(衰減度超過20%的動力電池)應該直接淘汰。


誠然,動力電池梯次利用的確目前存在不少阻力,在經濟上“劃不來”,但也是行業發展早期由于技術標準不統一、行業監管缺乏、規模不夠等因素導致的。正如業內有關專家一針見血地指出的那樣——動力電池企業不看好電池梯次利用,也有立場的原因:“站在電池企業角度,肯定希望用新電池。”從長遠來看,隨著動力電池生產標準化提升,國家對于電動車、動力電池監管越來越完善,這些問題有望解決。而且伴隨電動車產業不斷發展壯大,退役動力電池規模攀升,動力電池梯次利用肯定是今后的發展大方向,更何況存在改進空間才有投資機會。


實際上,國外一些汽車公司已經在積極研究探討動力電池的回收利用課題。例如,特斯拉早在2015年就發布了家用及企業用鋰電池儲能系統“Powerwall”和“Powerpack”,在2016年又發布了太陽能屋頂,并已取得一定的成效。


從2012到2018年,由國務院、工信部、發改委等多個部門陸續發布了九項政策文件,以推動動力電池回收利用體系建設。其中,工信部等7部委于今年2月發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,鼓勵汽車生產企業、電池生產企業、報廢汽車回收拆解企業與綜合利用企業等通過多種形式,合作共建、共用廢舊動力蓄電池回收渠道。


7月,工信部節能司發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》。管理規定指出,按照相關要求建立“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”,對動力蓄電池生產、銷售、使用、報廢、回收、利用等全過程進行信息采集,對各環節主體履行回收利用責任情況實施監測,并要求汽車生產企業應在溯源管理平臺上傳回收服務網點信息。


作為年輕的汽車企業,威馬汽車已成為全國第一批進行回收服務網點信息申報的整車企業。記者了解到,"威馬汽車電池溯源上傳系統"已經建立完成,完成了國家平臺聯調對接并已投入使用,落實動力電池各環節信息的溯源。目前,威馬的第一批次(合計26個)回收服務網點信息申報工作已完成,并納入回收利用體系建設工作之中。


12月中下旬,由京津冀三地聯合制定的《京津冀地區新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》(下稱《方案》)也正式發布。《方案》提出,到2020年,動力蓄電池梯次利用初步實現產業化發展,建成2至4家廢舊動力蓄電池拆解示范線和梯次利用工廠,探索布局1至2家動力蓄電池資源化再生利用企業。這表明,作為新能源汽車產業健康可持續發展的關鍵一環,報廢動力電池的回收和梯次利用已獲地方實質性推動。


據張健介紹,威馬電池回收利用體系主要由研發環節、生產環節、銷售環節、回收環節、溯源五個板塊構成:


研發環節主要由PACK、產品數據、電池回收運營部三個部分構成,主要職責范圍是遵從設計開發原則,嚴格執行威馬針對電池產品技術參數要求(包括形變等級、報廢條件等),試驗階段動力蓄、電池包管理,動力電池編碼規范、報廢電池評估等相關工作;


生產環節主要由整車工廠、ME兩部分構成,負責動力電池倉儲規劃、報廢移交、動力電池生產管理的事宜;


銷售環節由售前售后構成,主要負責動力電池回收服務網點標準/建設、動力電池維修/更換、經銷商動力電池暫存、報廢的工作;


回收環節由電池回收運營部負責,主要任務是針對動力電池梯次利用/再生利用、廢舊動力電池管理、廢舊動力電池回收利用體系建設;


溯源環節由質量中心把控,負責各環節動力電池溯源管理,溯源管理平臺的建設及管理工作。


動力電池回收再利用主要有梯次利用和再生利用兩種形式。針對輕度報廢電池,電池性能下降到原性能的30%——80%,一般建議梯度利用,通過篩分、拆解、重組后貼上梯次利用標簽,可再用于儲能系統、路燈、UPS電源、低速電動車等領域。而對于重度報廢電池,電池性能下降到原性能的30%以下,一般采用再生利用的方式,通過拆解再生,通過化學方法提取回收其中的電極材料,尤其是鈷(Co)、鎳(Ni)、鋰(Li)等貴金屬。


針對梯次利用,威馬將動力電池的回收利用路徑分為整包和模組。整包一般用于儲能系能,產品特征為:使用參數易獲取,降低選型、重組成本,易維護、更換。威馬根據目前儲能產品的特性,利用梯次電池開發微網光儲充放一體系統,結合光伏、電網,將建設威馬汽車特色電力儲能項目,加快產品商業化推進。


模組一般用于儲能系統、三輪車、二輪車、低速四輪車,產品特性為:產品技術參數標準化,不同電壓平臺的梯次產品,同品牌模組選型、單體差異更低,能量密度高、重量輕。當退役電池不再能作以上兩種方式應用時,即為報廢退役,最后交由資源再生企業處置。


需要指出的是,廢舊電池在拆解之前需要進行預處理,包括信息采集、安全檢查等,在Pack拆解規范上,威馬根據WM電池包的設計特性和國家拆解規范,制定適合了不同里程電池包的統用拆解規范及拆解工藝步驟,明確了拆解過程中的人員、裝備、場地等的要求。


據了解,目前威馬已經開發了20多個安全、可靠的應用場景,正在與部分第三方合作伙伴開展測試。而在溫州生產基地,威馬汽車正在緊鑼密鼓地建設微網光儲充放一體系統,并有望在明年上半年與人們見面。


不難看出,威馬根據目前儲能產品的特性,利用梯次電池開發微網光儲充放一體系統,結合光伏、電網,將建設威馬汽車特色電力儲能項目,加快產品商業化推進。


據中國電池聯盟發布的《動力電池回收利用行業報告(2018)》顯示,電池回收利用市場規模將在2020年達到65億元左右,到2023年,市場規模合計將達150億元,其前景不容小覷。正是由于動力電池退役后仍有70%至80%的容量殘余,因此梯次利用已然成為業界的研究熱點。


早已意識到退役電池回收利用巨大商機的企業也開始紛紛布局——例如光華科技先后與南京金龍客車、廣西華奧汽車、北汽集團下屬企業北汽鵬龍簽署合作協議,拓寬廢舊動力電池回收、梯次利用等方面業務。今年10月,中國鐵塔與一汽、東風、比亞迪等11家新能源汽車生產企業簽訂了動力蓄電池回收利用體系建設合作意向書。11月,力信能源與贛州豪鵬科技正式達成“動力電池回收處理”戰略合作……


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