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回收紧迫 车企如何把退役电池变废为宝!

2018-04-12 10:34:47来源:

在新能源汽车发展的过程中,一直有对其环保性的质疑声:“那么多新能源汽车的电池得污染多少土地?”确实随着纯电动车保有量不断上涨,将出现大量动力电池退役回收再利用的问题。要知道1块20克重的手机电池可使1平方公里土地污染50年左右,顶着节能环保头衔的新能源汽车绝不能走“先发展、后污染、再治理”的老路,与此同时,只有“变废为宝”才能优化整个新能源产业链。好在从政策到整个行业都越来越重视动力电池回收问题,我们就主要从市场规模、政策管理及车企布局三个角度,来看看当前动力电池回收的现状:

1、2018年后新能源汽车动力电池将进入规模化退役,预计到2020年累计将超过20万吨。

2、政策从2016年开始具像化,日益严格,着重从技术标准、行业管理、市场引导三方面下手。

3、车企承担动力电池回收的主体责任,但目前除少数几家先试先行之外,大部分缺乏相应准备。

◆2018年进入动力电池退役小高峰

从工信部给出的数据来看,中国作为世界第一大新能源汽车产销国,动力电池产销量逐年攀升,电池回收利用迫在眉睫。截至2017年底累计推广新能源汽车180多万辆,装配动力电池约86.9GWh。行业专家从企业质保期限、电池循环寿命、车辆使用工况等方面综合测算,2018年后新能源汽车动力电池将进入规模化退役,预计到2020年累计将超过20万吨(24.6GWh),如果按70%可在其他领域再次利用,其余还有累计6万吨电池需要报废处理。如果电池没有完善回收,不仅造成资源浪费,还会给社会带来极其巨大的环境影响和安全隐患。

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对于退役动力电池的处理,“梯次利用”和“拆解回收”是被广泛认可的两种办法。退役动力电池经过测试、筛选、重组等环节,仍然有能力用于低速电动车、备用电源、电力储能等运行工况相对良好、对电池性能要求较低的领域。电池彻底废弃后,进行拆解回收,可分离提炼其中的贵重金属、化学材料及副产品,再次作为原材料供应。

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电池彻底废弃后,进行拆解回收,可分离提炼其中的贵重金属、化学材料及副产品,再次作为原材料供应。通常铝合金外壳、铜粉、橡胶、塑料、不锈钢等有95%及以上的回收率,磷酸铁锂、铝粉、石墨等有90%-93%的回收率。

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◆政策加持最为关键

今年两会期间,多位代表提出有关动力电池回收的提案议案或在受访时建言献策。接连出台的政策也引发全行业对动力电池回收问题的关注和重视。从宏观的规划蓝本,到一系列具体的管理要求、技术标准以及及推广试点方案,动力电池回收政策体系正在逐步完善。

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通过梳理可以发现,政府持续不断的支持主要着眼于三方面:第一,完善技术标准,实现动力电池全生命周期的规范化、标准化;第二,细化管理要求,通过强制等刚性手段鞭策动力电池回收利用管理标准体系建设。第三,加强市场引导,通过补贴等柔性手段促进回收市场的形成。下一步,国家将会从加快动力蓄电池回收利用管理标准体系建设,规范管理制度(溯源管理、梯级产品管理、报废)、出台动力电池回收激励政策等方面,继续推动动力电池回收产业的发展和政策体系的完善。

◆回收责任主体的担子,车企扛好了吗?

按规定车企要承担动力电池回收的主体责任,但面对目前规模相对小众的新能源汽车市场,不少整车厂还在做售前的准备,对于动力电池回收利用这样的新课题,相关的布局动作并不多,仅有少数“先试先行”的代表。

1、自主打造电池回收闭环:比亚迪

比亚迪是目前所有新能源乘用车企中唯一自研自产电池的企业,回收利用也基本都是自己一手操办。其电池回收渠道主要靠授权经销商,当有客户要求或报废车辆需要更换动力电池时,经销商会将动力电池从车体中取出,运送到比亚迪电池工厂进行初步检测。如果回收的电池可以继续利用,再经过下一道检测修复,未来继续应用在家庭储能或基站备用电源等领域。如果电池不能再利用,再运送到比亚迪电池材料工厂的相关部门进行拆解回收。相对来说,比亚迪在国内新能源车企中拥有最完整的电池回收链条。

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值得一提的是,比亚迪已经有拆分动力电池业务的计划,并与长城、北汽新能源、广汽新能源等车企接洽,预计最快于2018年就会有部分电池对外销售,其动力电池回收业务也很有可能对行业开放,对于企业未来电池产品利用率和综合能力提升有很大帮助。

2、结合换电模式做光储电站:北汽新能源、蔚来汽车

电池的回收利用不会是一个孤立的区块,北汽新能源正尝试用“换电模式”,将动力电池各个环节的流转高效利用起来。目前的换电站采用“换电+储能+光伏”的智能微网系统,由退役电池回收而来的储能设备,利用光伏发电、国家电网峰谷电等为车辆供电。这种布局的优势主要在于车、电分离,可以随时随地由运营商进行电池的维护保养、体检、回收、再利用、更新。根据北汽新能源的计划,到2022年将投资100亿元人民币,在全国范围内建成3000座光储换电站,梯次储能电池利用超过5Gwh,相当于1.5万辆电动汽车的电池量。

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除此之外,蔚来汽车这样的新兴造车企业也在探索“换电模式”,并将动力电池的梯次利用问题纳入公司的长远发展战略。去年5月,蔚来汽车与武汉东湖高新区正式签署合作协议,合作项目中就包含“基于动力电池梯次储能的能源互联网业务”。

3、定向结盟回收:上汽、华晨宝马等

基本所有车企都得找专业的合作伙伴来解决电池回收问题,最新的例子是上汽集团与宁德时代的合作,今年3月双方签署协议,计划共同推进新能源汽车动力电池回收再利用。这是上汽和宁德时代二次“联姻”,2017年已宣布成立两家电池合资公司,虽然还没有更详细的消息披露,但这一次的合作,被外界解读为在动力电池回收利用领域“卡位”。

作为外资品牌中最早推进新能源汽车业务的企业,宝马的德系严谨还体现在早早布局动力电池回收,从整车项目规划时就开始筹备电池回收事宜。之诺项目还在萌芽期时,华晨宝马找上电池回收企业邦普集团,探讨动力电池安全处理回收的标准和流程。2015年11月,华晨宝马就之诺1E的动力电池回收与邦普集团达成正式商务合作,所有之诺1E的废旧动力电池都将由邦普进行拆解和回收利用,实现高效的绿色定向回收。

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目前国内最大规模的动力电池回收利用合作要属16家企业和中国铁塔的结盟。2018年1月,长安、比亚迪、银隆新能源等16家整车及电池企业与动力电池回收利用大户中国铁塔公司达成合作。中国铁塔自2015年开始建设退役电池梯次利用试验站点,涵盖备电、削峰填谷、微电网等各种使用工况。退役动力电池在通信基站的梯次利用大有前景,中国铁塔对储能电池需求总量约146GWh,存量站更换及新建储电站每年共需要电池约25GWh,仅从数量分析,只要铁塔通信基站储能电池更换及新建站全部采用梯次利用的动力电池,即可吸纳2020年80%以上的废旧动力电池。

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4、国外案例参考:特斯拉等

与国内相比,国外电池回收利用项目大多数以整车厂为主导,集中在中小型的家储、工商业储能或者小型的微网领域。例如日产汽车与住友于2010年合资成立4R Energy能源公司,对日产聆风电动汽车的废弃电池实施梯级利用,开发家用和商用储能产品。

其他类似项目还包括:2017年奔驰与回收公司合作,将smart的退役电池梯次利用到电网服务储能设施领域。博世集团、宝马和瓦滕福公司于2015年利用宝马纯电动汽车退役的电池,在柏林建造了大型光伏电站储能系统。通用公司与ABB合作将退役的雪佛兰电池梯级利用于家庭和小型商用备用电源,以及用在可再生能源发电的削峰填谷等。

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特斯拉的方式则有差异性,从旗下高管设立电池回收公司的行为和言论来看,特斯拉更倾向于对退役动力电池采用直接拆解回收原材料的方式。特斯拉本身有储能产品业务,用的是超级电池工厂(Gigafactory)新生产的电池。特斯拉还有电池拆解回收的规划和设备产线,新建一个独立于特斯拉品牌存在的电池回收项目,除了给特斯拉业务做补充之外,不排除以后面向全行业拆解回收电池的可能。

编辑点评:

动力电池回收利用还处于起步阶段,政策从2016年开始才开始出台具体的规范和措施,标准体系的建立可谓非常紧迫。车企作为责任主体,光是“回收渠道网点”这一项都很少看到有明确公开的信息,对于整个回收体系来说,显然还有不少准备工作要做。除了关键技术的突破,未来动力电池的回收一定是通过整车厂、电池企业、材料企业、梯次利用企业、回收企业之间相互合作,实现互利共赢的完整产业链模式。

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