新能源汽车电池回收现“五年之忧”

块克重的手机电池可使平方公里土地污染年左右那么块重以吨计的电动汽车动力电池会造成怎样的污染

人无远虑必有近忧尽管新能源汽车在我国如雨后春笋般快速发展但动力电池回收利用的短板却进展相对缓慢甚至有些滞后这在一定程度上构成了新能源汽车市场发展的隐忧而这一问题的解决带有一定紧迫性因为我国电动汽车动力电池淘汰高峰期即将到来大约在年以后就将出现大量换电需求届时我国电动汽车动力电池累计报废量将达到万到万吨

中外企业加速抢滩动力电池市场

新能源汽车在天津推广较早其中在公共交通领域应用相对成熟记者日前探访了由国网天津电力投资运营的公交车充换电站海泰综合充换电站这是目前国内集约化程度最高技术水平最先进的综合充换电站它已经开始为多条公交线路运营车辆服务

进入海泰综合充换电站记者注意到在入口道路上铺设了一段金属板路这段板路就是海泰充换电站独有的国内首创碾压发电系统该碾压发电系统以道路为铺设载体行人车辆为动力来源实现新型能源转化凡是车辆从上面行驶过甚至行人在上面走过都会引起系统震动自动发电后并入电网碾压发电产生的电能可为站内路灯提供照明动力

充换电站已经实现了智能换电进入换电区可以看到有个工位可为辆公交车同时进行换电通过两条相近隔离带的固定位置公交车可确定其前轮停靠方位待停稳后操作人员按动按钮就可自动感应到位于车身下部的电池位置实现智能充换电池整个过程仅用分钟左右

业内人士分析与单纯的充电相比现在越来越多对连续续航能力要求较高的新能源汽车应用领域倾向于充电与换电结合这就对电池的可拆卸性提出了更高的要求

目前北汽新能源出租车换电站已经在北京正式启用该换电站与普通加油站相结合采用全自动机械几分钟就能完成一块电池的更换车辆的识别与支付也全通过电子设备完成既方便也更加安全出租车换下来的电池会继续放在这里充电备用如果快速充电只需两小时即可完成如果慢充大概需要小时

不过由于刚刚起步可以实现换电的新能源出租车型号有限在北京市场的投放量大约在余辆但随着出租司机的逐渐认可越来越多新能源出租车将出现在马路上

在今年的全国两会上全国政协委员力帆高级质检师邹先荣表示新能源汽车一直以来因充电时间长续航能力差被认为是阻碍其普及的重要原因采用换电模式则可以一定程度上解决续航的问题如果在城区或城郊区出租车频繁经过的区域安装换电设施至分钟完成更换电池就完全能实现像出租车的加汽加油一样便捷他认为

据中国汽车工业协会最新发布的数据显示今年前个月我国新能源汽车生产万辆销售万辆比上年同期分别增长和均已突破万大关无论是充电和充换电相结合随着新能源汽车数量的快速增长动力电池都是核心部件

国内新能源汽车的大发展最直接带动了与之相关的动力电池业的快速成长在天津采访时记者了解到电池生产科技企业天津力神电池股份有限公司正瞄准新能源汽车产业的广阔前景加速创新抢滩市场正在建设中的电动汽车动力电池扩建项目年投产后预计每年可新增产值超过亿元

据该公司总裁秦兴才介绍最近几年公司每年仅动力电池投入研发就在亿元以上力神还同国外合作成立力神迈尔斯公司联合开展技术研发目前力神生产的新能源汽车动力电池在技术上已经得到了宇通金龙一汽江淮等国内外企业的认可

巨大的市场还吸引了国外厂商的加入韩国LG化学公司在南京投资设立的新能源汽车电池工厂也于去年月竣工预计今年开始量产南京工厂也成为LG化学设在全球的第三个汽车动力电池生产基地其他两家分别位于韩国吴仓和美国霍兰德

据LG化学方面透露该公司已经锁定了中国前强整车厂中大半数的客户包括了上汽东风一汽等产品覆盖了从轿车到纯电大巴的多种规格电池新工厂年订单量已经提前锁定预计到年在中国市场新能源汽车电池销售额达亿美元公司方面还表示其产品除了技术优势外还有较强的价格竞争力

未来巨量废旧电池处置成隐忧

在新能源汽车电池产业快速发展的同时也有越来越多人士担心废弃的电池是否会对环境造成新的污染从而抹杀了新能源汽车的环保初衷呢

北京理工大学教授吴锋就曾公开表示块克重的手机电池可使平方公里土地污染年左右可以想见如果是几吨重的电动汽车动力电池废弃在自然环境中将会对环境造成更大的污染

记者调研发现目前大多数车企对消费者承诺电池使用寿命和质保大都在年以内例如比亚迪与戴姆勒合资生产的第一款纯电动车腾势续航里程达到公里腾势所用电池是磷酸铁锂电池官方保证在充放电次以后保存的电池容量电池保修期为年或万公里特斯拉ModelS驱动装置和电池组的保修条款为年不限里程只要用户所购买的该汽车尚未超过年时间在驱动装置和电池组出现问题后都可以享受免费保修服务

不过随着近几年新能源汽车市场销售的火热大约在年以后就将出现大量换电需求尤其是使用频率较高的电池组如出租车公交车需求产生可能将更快据中国汽车技术研究中心预测到年我国电动汽车动力电池累计报废量将达到万到万吨

在废旧电池处置上再利用是一条重要渠道业内普遍认为动力电池报废后除了化学活性下降外电池内部的化学成分并没有改变只是充放电性能已不能满足车辆的动力需求但完全可以用于比汽车的电能要求低的地方

德国戴姆勒公司就联合多家相关背景的企业成立了合资公司着手建立全世界最大的退役电池储能电站用于平衡整个德国的电网压力预期打造的储能电站容量为兆瓦时储能装置全部来自退役的smart电动版的动力电池

值得注意的是目前行业讨论比较多的是新能源汽车废旧电池的梯次利用这些电池在被淘汰后还可利用在储能或者相关的供电基站以及路灯低速电动车身上最后进入回收体系目前看这是一条比较现实的处置方式

此前通用汽车就曾提出将电动车电池用于电网实现二次利用上海交大汽车工程研究院副院长殷承良对此认为动力电池的梯次利用一方面可以实现节能另一方面如果梯次利用得到普及无疑将极大地降低新能源汽车的成本

不过有反对的声音认为这些废旧电池大规模利用的前提是型号一致且有足够多的数量但其还面临着商业模式是否能够盈利的考量相对而言在小规模的家庭单位储能更容易实现

淘汰高峰即将到来

技术瓶颈待突破

我国作为新能源汽车推广大国今后面临废旧电池处置问题将更为突出随着淘汰高峰期即将来临这一问题的解决带有一定紧迫性

不过当前各生产厂商更专注于扩充产能增加销量对于电池回收的积极性并不高而且产业发展仍在初期整个新能源汽车产业链尚未完全形成闭环回收之后的处理技术其实也不完善尤其是还没有国内企业探索出回收利用后经济效益显著的商业案例对其他企业尚不能形成示范效应

此外环保对电池回收再利用的约束性也越来越强如果技术不成熟被动回收企业可能会付出更高的后续成本这也影响了其参与的积极性

由这些电池的生产商或新能源汽车销售商回收某种程度上更为现实为了鼓励生产企业回收动力电池不少地方政府也开始积极探索例如上海曾出台政策表示车企回收动力电池政府将补助每套元深圳则建立动力电池利用和回收体系每卖一辆车厂商拿出元政府拿出元用于回收动力电池初步建立电池回收的机制

专家表示我国当前关键是突破废旧动力电池处置的技术瓶颈找到一条既环保又经济的可行路径通过开发可行的商业模式为今后大规模处置提供解决方案

当前要促成动力电池的回收再利用可先行探索统一电池的技术标准为今后大规模串联组合奠定基础在此方面相关部门可以牵头制定参考性标准引导企业生产标准化动力电池同时还可以鼓励企业主动而为通过配套的财税政策进行引导鼓励企业进行投入和尝试

值得注意的是国外一些废旧动力电池处置技术越来越成熟有的技术或设计思路本身值得借鉴本田和日本重化学工业株式会社就共同开发了镍氢电池回收量产工艺从失效产品里面提取混合稀土氧化物进一步熔盐电解为可直接用于制备镍氢电池负极材料的混合稀土金属这一方式相比从矿山开采的稀土更具有成本和组分优势此外通过熔盐电解获得混合稀土进行直接应用也避免了进行复杂的稀土分离提纯缩短了传统回收工艺流程这种循环再利用的处理模式可能会成为今后处理电子电器废弃物的主要回收方式