中航鋰電技術研究院院長郭盛昌博士談動力電池資源循環
新能源汽車市場的“繁榮”帶動了動力電池產業的“瘋狂”發展,而動力電池瘋狂之后的去向,已引發行業高度關注。2016年6月20-21日,在中國電動汽車百人會與青海省人民政府、科學技術部、工業和信息化部共同主辦的“鋰產業-新生態”國際高峰論壇上,行業專家和業界代表就“先進電池技術與鋰資源高效利用”為主題進行了圓桌會議,探討了鋰資源、電動汽車、先進電池技術與鋰資源高效利用等相關問題。其中,動力電池的回收與梯次利用問題引起了與會者的激烈討論。
業界人士認為,針對退役的動力電池,有兩種可行的處理方法。一種是直接作為工業廢品,進行報廢和拆解,提煉其中的原材料,實現原材料的循環利用。另一種方式則是考慮將退役的動力電池,即那些不能被電動汽車繼續使用的電池,按照電池容量的不同被運用到儲能系統以及路燈、低速電動車、電動自行車等方面,最后進入回收體系,這被稱為動力電池的梯次利用與再生回收。
在世界范圍內,動力電池的再利用一直是電動汽車領域的重要研究課題。2013年以后,國內眾多動力電池企業、電動汽車企業等看到了電池回收的前景,積極開展動力電池梯次利用基礎研究,相關應用也逐漸增多,譬如中航鋰電就是涉足該領域較早,取得成果較多的動力電池企業之一。
中航鋰電是中國航空工業集團公司9大民品支柱產業之一,是專業從事鋰離子動力電池、電源模塊研發及生產的新能源高科技公司,公司總部位于河南省洛陽市國家高新技術產業開發區。中航鋰電生產的電池產品在很多領域都有應用,包括:電動汽車應用、通信工程應用、電力儲能應用、礦用設備應用和軍事應用等諸多方面。一汽集團純電動客車項目以及東風集團純電動客車項目都是采用中航鋰電生產的動力電池。
中航鋰電技術研究院院長郭盛昌博士
此次圓桌論壇上,中航鋰電技術研究院院長郭盛昌博士就鋰電池技術與資源高效利用方面闡釋了中航鋰電最新的研究成果。
郭盛昌介紹到,動力電池的梯次利用市場容量非常廣泛。2015年19GWh的產能,意味著5年后有19GWh的梯次利用的市場,然而這一市場卻暗含五方面問題:第一,電池分選成本高,一致性控制困難;第二,二次PACK集成成本高、模組技術水平低、安全性較差、電池系統壽命短;第三,熱管理技術水平不高,電池衰減過快;第四,鋰電池總體成本偏高,性價比較低;第五,電動車退役電池拆解回收成本高、浪費嚴重。這五個方面都是對鋰資源的浪費。
郭盛昌表示,要真正建立磷酸鐵鋰電池的循環體系,必須要解決四個關鍵問題:“第一是模塊的拆解,以什么樣的自動化形式,或者是低成本的形式拆解;第二是電池的分選和評估,因為電池的分選成本目前來看還是比較高的,如何低成本的分選和安全的分選;第三是梯級利用,如何讓舊的電池發揮更長的壽命,然后去降低整個產業的成本;最后是再生利用,實在不能用的時候,如何把殘值發揮到最高。”
目前,中航鋰電正在建立完整的動力電池梯度利用體系,已經掌握一整套核心技術,包括報廢動力電池回收產業化技術、大容量電池拆解及低能耗回收技術、電解液收集及無害化處理技術、電池材料循環再利用技術、電池回收產業化技術。除了技術上的諸多嘗試,中航鋰電亦在商業模式上邁出了步伐。
“通過聯合整車企業及終端用戶企業,建立回收網絡;通過互聯網監控平臺,實現數據的長期跟蹤;通過對回收電池的逐級分選利用,實現最大化價值的發揮”。“盈利模式主要是靠拆解的中間品及梯級電池系統產品的銷售”。郭盛昌還列舉了一些通信基站、儲能電站的應用案例。
由此,郭盛昌預估,“到2018年,中航鋰電將批量承擔電池回收業務”。
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