新能源汽車電池五年累計報廢量或達17萬噸
日期：2024-11-29 19:56:48 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：3561塊20克重的手機電池可使1平方公里土地污染50年左右，那么，1塊重以噸計的電動汽車動力電池會造成怎樣的污染?
人無遠慮，必有近憂。盡管新能源汽車在我國如雨后春筍般快速發展，但動力電池回收利用的“短板”卻進展相對緩慢，甚至有些滯后。這在一定程度上構成了新能源汽車市場發展的隱憂。而這一問題的解決帶有一定緊迫性，因為我國電動汽車動力電池淘汰高峰期即將到來，大約在5年以后就將出現大量換電需求，屆時我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬到17萬噸。
中外企業加速搶灘動力電池市場
新能源汽車在天津推廣較早，其中在公共交通領域應用相對成熟。記者日前探訪了由國網天津電力投資運營的公交車充換電站——海泰綜合充換電站。這是目前國內集約化程度最高、技術水平最先進的綜合充換電站，它已經開始為多條公交線路運營車輛服務。
進入海泰綜合充換電站，記者注意到在入口道路上鋪設了一段金屬板路，這段板路就是海泰充換電站獨有的國內首創碾壓發電系統。該碾壓發電系統以道路為鋪設載體，行人車輛為動力來源，實現新型能源轉化。凡是車輛從上面行駛過、甚至行人在上面走過，都會引起系統震動，自動發電后并入電網。碾壓發電產生的電能可為站內路燈提供照明動力。
充換電站已經實現了智能換電。進入換電區，可以看到有6個工位可為6輛公交車同時進行換電。通過兩條相近隔離帶的固定位置，公交車可確定其前輪停靠方位，待停穩后，操作人員按動按鈕就可自動感應到位于車身下部的電池位置，實現智能充換電池，整個過程僅用8分鐘左右。
業內人士分析，與單純的充電相比，現在越來越多對連續續航能力要求較高的新能源汽車應用領域傾向于充電與換電結合，這就對電池的可拆卸性提出了更高的要求。
目前，北汽新能源出租車換電站已經在北京正式啟用。該換電站與普通加油站相結合，采用全自動機械幾分鐘就能完成一塊電池的更換。車輛的識別與支付也全通過電子設備完成，既方便也更加安全。出租車換下來的電池會繼續放在這里充電備用，如果快速充電只需兩小時即可完成，如果慢充大概需要8小時。
不過由于剛剛起步，可以實現換電的新能源出租車型號有限，在北京市場的投放量大約在400余輛。但隨著出租司機的逐漸認可，越來越多新能源出租車將出現在馬路上。
在今年的全國兩會上，全國政協委員、力帆高級質檢師鄒先榮表示，新能源汽車一直以來因充電時間長，續航能力差，被認為是阻礙其普及的重要原因。采用換電模式則可以一定程度上解決續航的問題。“如果在城區或城郊區出租車頻繁經過的區域安裝換電設施，3至5分鐘完成更換電池，就完全能實現像出租車的加汽、加油一樣便捷。”他認為。
據中國汽車工業協會最新發布的數據顯示，今年前5個月，我國新能源汽車生產13.2萬輛，銷售12.6萬輛，比上年同期分別增長131.4%和134.1%，均已突破10萬大關。無論是充電和充換電相結合，隨著新能源汽車數量的快速增長，動力電池都是核心部件。
國內新能源汽車的大發展最直接帶動了與之相關的動力電池業的快速成長。在天津采訪時記者了解到，電池生產科技企業天津力神電池股份有限公司正瞄準新能源汽車產業的廣闊前景，加速創新搶灘市場。正在建設中的電動汽車動力電池擴建項目2017年投產后，預計每年可新增產值超過40億元。
據該公司總裁秦興才介紹，最近幾年，公司每年僅動力電池投入研發就在1億元以上。力神還同國外合作成立力神邁爾斯公司，聯合開展技術研發。目前，力神生產的新能源汽車動力電池在技術上已經得到了宇通、金龍、一汽、江淮等國內外企業的認可。
巨大的市場還吸引了國外廠商的加入。韓國LG化學公司在南京投資設立的新能源汽車電池工廠也于去年10月竣工，預計今年開始量產。南京工廠也成為LG化學設在全球的第三個汽車動力電池生產基地。其他兩家分別位于韓國吳倉和美國霍蘭德。
據LG化學方面透露，該公司已經鎖定了中國“前10強”整車廠中大半數的客戶，包括了上汽、東風、一汽等，產品覆蓋了從轎車到純電大巴的多種規格電池，新工廠2016年訂單量已經提前鎖定。預計到2020年，在中國市場新能源汽車電池銷售額達12.7億美元。公司方面還表示，其產品除了技術優勢外還有較強的價格競爭力。
未來巨量廢舊電池處置成隱憂
在新能源汽車電池產業快速發展的同時，也有越來越多人士擔心：廢棄的電池是否會對環境造成新的污染，從而抹殺了新能源汽車的環保初衷呢?
教授吳鋒就曾公開表示，1塊20克重的手機電池可使1平方公里土地污染50年左右，可以想見，如果是幾噸重的電動汽車動力電池廢棄在自然環境中，將會對環境造成更大的污染。
記者調研發現，目前大多數車企對消費者承諾電池使用壽命和質保大都在10年以內。例如，比亞迪與戴姆勒合資生產的第一款純電動車騰勢續航里程達到300公里，騰勢所用電池是磷酸鐵鋰電池，官方保證在充放電4000次以后保存80%的電池容量，電池保修期為6年或15萬公里;Model S驅動裝置和電池組的保修條款為8年不限里程，只要用戶所購買的該汽車尚未超過8年時間，在驅動裝置和電池組出現問題后，都可以享受免費保修服務。
不過，隨著近幾年新能源汽車市場銷售的火熱，大約在5年以后就將出現大量換電需求，尤其是使用頻率較高的電池組，如出租車、公交車，需求產生可能將更快。據中國汽車技術研究中心預測，到2020年，我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬到17萬噸。
在廢舊電池處置上，再利用是一條重要渠道。業內普遍認為，動力電池報廢后除了化學活性下降外，電池內部的化學成分并沒有改變，只是充放電性能已不能滿足車輛的動力需求，但完全可以用于比汽車的電能要求低的地方。
德國戴姆勒公司就聯合多家相關背景的企業成立了合資公司，著手建立全世界最大的退役電池儲能電站，用于平衡整個德國的電網壓力。預期打造的儲能電站容量為13兆瓦時，儲能裝置全部來自退役的smart電動版的動力電池。
值得注意的是，目前行業討論比較多的是新能源汽車廢舊電池的梯次利用。這些電池在被淘汰后還可利用在儲能或者相關的供電基站以及路燈、低速電動車身上，最后進入回收體系，目前看這是一條比較現實的處置方式。
此前，通用汽車就曾提出，將電動車電池用于電網，實現二次利用。上海交大汽車工程研究院副院長殷承良對此認為，動力電池的梯次利用一方面可以實現節能，另一方面，如果梯次利用得到普及，無疑將極大地降低新能源汽車的成本。
不過有反對的聲音認為，這些廢舊電池大規模利用的前提是型號一致，且有足夠多的數量，但其還面臨著商業模式是否能夠盈利的考量。相對而言，在小規模的家庭單位儲能更容易實現。
淘汰高峰即將到來 技術瓶頸待突破
我國作為新能源汽車推廣大國，今后面臨廢舊電池處置問題將更為突出。隨著淘汰高峰期即將來臨，這一問題的解決帶有一定緊迫性。
不過，當前各生產廠商更專注于擴充產能，增加銷量，對于電池回收的積極性并不高。而且，產業發展仍在初期，整個新能源汽車產業鏈尚未完全形成閉環，回收之后的處理技術其實也不完善。尤其是還沒有國內企業探索出回收利用后經濟效益顯著的商業案例，對其他企業尚不能形成示范效應。
此外，環保對電池回收再利用的約束性也越來越強。如果技術不成熟，被動回收企業可能會付出更高的后續成本，這也影響了其參與的積極性。
由這些電池的生產商或新能源汽車銷售商回收，某種程度上更為現實。為了鼓勵生產企業回收動力電池，不少地方政府也開始積極探索。例如，上海曾出臺政策表示，車企回收動力電池政府將補助每套1000元;深圳則建立動力電池利用和回收體系，每賣一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元，用于回收動力電池，初步建立電池回收的機制。
專家表示，我國當前關鍵是突破廢舊動力電池處置的技術瓶頸，找到一條既環保又經濟的可行路徑。通過開發可行的商業模式，為今后大規模處置提供解決方案。
當前，要促成動力電池的回收再利用，可先行探索統一電池的技術標準，為今后大規模串聯組合奠定基礎。在此方面，相關部門可以牽頭制定參考性標準，引導企業生產標準化動力電池。同時還可以鼓勵企業主動而為，通過配套的財稅政策進行引導，鼓勵企業進行投入和嘗試。
值得注意的是，國外一些廢舊動力電池處置技術越來越成熟，有的技術或設計思路本身值得借鑒。本田和日本重化學工業株式會社就共同開發了鎳氫電池回收量產工藝，從失效產品里面提取混合稀土氧化物，進一步熔鹽電解為可直接用于制備鎳氫電池負極材料的混合稀土金屬。這一方式相比從礦山開采的稀土更具有成本和組分優勢。此外，通過熔鹽電解獲得混合稀土進行直接應用，也避免了進行復雜的稀土分離提純，縮短了傳統回收工藝流程。這種循環再利用的處理模式可能會成為今后處理電子電器廢棄物的主要回收方式。