小學的時候,我們就從自然課本上學到了“垃圾分類處理”這個說法。盡管到目前為止,仍然有大量的生活垃圾得不到良好的分類回收,但對于電池,相信不少人都有“回收”的概念。如今隨著消費級電子產(chǎn)品的升級,生活中需要用到干電池的設備越來越少,反而是不少人開上了“新能源汽車”。新能源汽車中的動力電池也是一塊大電池,當循環(huán)壽命消耗殆盡的時候,它又應該何去何從呢?2018年1月26日,由工業(yè)和信息化部、科技部、環(huán)境保護部、交通運輸部、商務部、質(zhì)檢總局、能源局聯(lián)合印發(fā)的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,讓“電池回收”這個聽起來有些復古的概念,又一次被推上了風口浪尖。
絕大多數(shù)電池采用的稀有金屬等材料都是可以回收再利用的,新能源汽車的動力電池也是如此。但絕大多數(shù)電池在壽命到達設計年限時,仍然擁有一半以上的可用容量。如果直接將這些動力電池拆解回收材料的話,未免有些浪費。所以目前各國關于新能源汽車動力電池的回收較為常規(guī)的方式是先采用梯次利用的方式,最大限度壓榨電池的剩余價值,然后再將其拆解,打撈稀有金屬等可回收的材料進行再生處理。
所謂梯次利用,是指將達到設計壽命的產(chǎn)品降級應用,讓它繼續(xù)發(fā)揮功能的利用方式。由于符合低碳環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展理念,所以梯次利用概念在軍工、照明、汽車、電池等領域較為常見。由于梯次利用往往會將還擁有一定殘余價值的目標產(chǎn)品降級使用,而不是經(jīng)過重新包裝后“以次充好”。所以在概念上,它與我們常說的“翻新”是截然不同的。而在新能源汽車領域,對于那些殘余容量仍在70%以上的動力電池,經(jīng)過嚴格的挑選和測試之后,可以進一步在能源存儲、光伏發(fā)電、家庭用電甚至是低速電動車燈領域繼續(xù)使用。由于這些行業(yè)對電池的能量密度需求不高,所以即使是70%殘余容量的電池,仍然可以發(fā)揮其最大價值。
別看很多外國車企的新能源汽車發(fā)展速度沒有我國快,但在動力電池的使用和回收方面,他們想的更加長遠。來自日本的日產(chǎn)和住友在2010年就合資成立了一家名為4R Energy的能源公司,旨在為日產(chǎn)聆風純電動汽車的廢舊電池進行重復利用和回收。比如4R Energy公司的大樓中就部署了由24塊日產(chǎn)聆風的動力電池組成的能量存儲系統(tǒng)。它們可以在用電低谷時段存儲能量,在用電高峰時段為大樓提供基礎電能供應。別以為4R Energy這么做只是為了“節(jié)能環(huán)?!?,有了這些動力電池的幫助,一年下來還能省下不少電費。
相比集體意識較強的日本,美國明顯更加注重家庭和個人的需求。從2011年開始,通用就和ABB展開了關于雪佛蘭Volt動力電池再利用的探索。通用希望能夠借助雪佛蘭Volt退役后的動力電池組來存儲電能,補充家用需求,并在必要時回饋電網(wǎng)。次年,通用就與ABB在舊金山展示了他們的成果:將五組回收的雪佛蘭Volt動力電池組整合進一個集成裝置后,可以輕松支持3-5個美國家庭在2小時的用電需求。除了能夠在停電時有效的提供家庭生活需求之外,還可以彌補太陽能、風能以及其他清潔能源發(fā)電中的缺口。
而在歐洲,政府也加積極地參與到電池回收利用的過程中。2010年,南德意志集團受到德國建筑研究院的委托,開始了一項關于“純電動汽車動力電池可重復利用性”的研究項目。該項目受到德國政府的大力支持,并獲得了德國能源與氣候研究機構的贊助。隨后,博世與寶馬也在2015年開展了關于動力電池回收利用的合作。博世希望能夠借助從Active E與i3中退役的動力電池組,建造一座2兆瓦時的大型光伏儲能系統(tǒng)。雖然現(xiàn)在聽起來,2兆瓦時并不是一個多大的數(shù)字,但要知道這個計劃可比特斯拉在澳大利亞建造的129兆瓦時儲能系統(tǒng)早了好幾年。
我國的電池雖然起步比日韓等電池強國稍晚,但乘著電氣化的東風也得到了非常快速的發(fā)展。在過去的2017年中,中國新能源汽車的銷量約為70萬輛,同時國內(nèi)的新能源汽車總保有量已經(jīng)達到了160萬輛左右。有業(yè)內(nèi)人士預測,到2020年時我國動力電池累計報廢量將達到32.2GWh,這將促使電池回收市場的整體規(guī)模迅速擴大至150億元以上。如果按照動力電池的設計壽命5-8年來計算,從今年開始,我國的新能源汽車領域即將迎來一波動力電池退役的“小高潮”,動力電池的回收再利用將成為擺在所有人面前的一個棘手難題。
此前,國內(nèi)就一直有言論認為新能源汽車環(huán)保是個“偽命題”,其中主要質(zhì)疑的問題就是“動力電池的回收再利用,是否會對環(huán)境造成更大傷害?”。而去年10月,我國提交至世界貿(mào)易組織公示的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》之中,已經(jīng)明確規(guī)定了新能源汽車動力電池企業(yè)從設計、準入、生產(chǎn)階段,到銷售、維修更換階段,以及回收、報廢、階梯利用和再生利用階段的要求。其基本原則就是:以電池生產(chǎn)商負責回收為主,專業(yè)的回收公司為輔,兩方面共同保證新能源汽車動力電池的梯次利用和安全無害化處理。
作為國內(nèi)領先的電池供應商之一,比克在動力電池的梯次利用方面早有布局,2015年時就已經(jīng)給相關國家部委做過一次報告。報告中比克對未來電池的梯次利用已經(jīng)做過了精準的測算和預估。結果表明的動力電池題梯次利用效益將十分可觀,并主要集中在四個方面:首先是通訊基站的備用電池設備,即使現(xiàn)在我國通訊基站斷電的可能星很低,但還是需要備用能源以防不時之需;其次是火車高鐵上的備用電源,當車輛遇到突發(fā)狀況時可以依靠備用電源把車輛和乘客送到安全的地方;第三是在國防軍工方面,大量的備用能源也是十分必要的;最后是可再生能源的存儲,比如風力發(fā)電、潮汐發(fā)電、光伏發(fā)電等等。為了更好的使用這些再生能源,也需要大規(guī)模的能源存儲裝置。
中國的新能源汽車已經(jīng)逐步進入飛速發(fā)展的快車道,2016年時主流純電動汽車續(xù)航還不到300公里,如今也已經(jīng)紛紛開始進軍500公里的大關。這其中有電機、電控和車身輕量化等方面的技術進步,同時也依賴于動力電池技術的快速升級。未來的動力電池領域不僅要提高產(chǎn)能,滿足越來越多的新能源汽車需求,同時也要開始解決即將到來的“退役潮”。所以除了比克以外,像比亞迪、寧德時代、國軒高科等等國內(nèi)一流的電池制造商也都開始著手規(guī)劃電池回收和再利用,以期能夠迅速在這個新興市場中站穩(wěn)腳跟。隨著這些企業(yè)的戰(zhàn)略逐步實施,未來動力電池回收再利用的市場將逐漸成熟,新能源汽車“偽環(huán)?!钡牧R名也就煙消云散了。