首批电动汽车及混合动力汽车的电池很快就要退役了。退役后,它们将去往何处呢?垃圾填埋场是一个去处,但也埋葬了电池的剩余价值,且对环境造成破坏。于是,电池再利用成为车企及电池供应商需要思考的问题。
彭博新能源经济(BNEF)预测称,全球废旧电动汽车电池容量将快速增加,2018年这一数值为3.1千兆瓦时,到2021年开始大幅上涨,最终2025年全球累计废旧电池容量达到186.5千兆瓦时。届时,全球电动汽车电池模块储量将超过340万个(相比今年约5.5万个高出60.8倍)。
而废旧电池没有完全失去充放电的功能,还有七年至十年的使用寿命。这个时间段对全球汽车制造商、电池供应商和原材料供应商来说意义重大。因此寻求合适的方式实现电池再利用,变得越来越紧急。
主要地区电池回收方法
政策层面,几乎占去全球电动汽车一半的销量的中国市场,将在8月份正式实施《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,要求汽车制造商承担动力蓄电池回收的主体责任,并且建立回收渠道,并且对废旧电池开展多层次、多用途的合理利用,让它们远离垃圾填埋场。
BNEF统计称,2025年,全球主要市场中,中国内汽车二次利用电池容量有12.1千兆瓦时,占去全球16.6千兆瓦时的73%。欧洲、美国分别为2.5千兆瓦时、1.4千兆瓦时。这对国内而言,如何推动电池梯级利用和原材料提取,有效利用废旧电池,是一个重要任务。
欧盟也已经制定了相关的法规,2006/66/EC)的电池回收新条例要求电池生产商建立汽车废旧电池回收体系,承担回收费用。在这里,废旧电池将为家庭储能系统和电网提供存储电能的服务。
全球废旧电动汽车电池容量
日本自1994年开始回收电池计划,逐步确立建立了“蓄电池生产-销售-回收-再生处理”的回收利用体系。生产商对镍氢和锂电池的回收负责,再由电池生产企业处理。废旧电池也出现在部分场合中继续发光发热,例如将在7-11便利店冰啤酒。
美国主要通过环境保护法制约企业,电池回收主要以市场调节为主,因此行业内期望美国紧接着其他国家在电池回收政策上做出表率。美国可充电电池回收公司(RBRC)和美国便携式可充电电池协会(PRBA)等非盈利性组织相继成立,促进废旧电池的再利用。如加利福尼亚将废电池投向充电站。
主要车企废旧电池的梯次利用
当废旧电池无法为乘用车提供动力之时,为它们安排的最理想去处是对性能要求较低的地方,例如存储来自太阳能面板和风电机组的电力,以及在电价居低时囤积来自常规电网系统的电力。
通用、宝马、丰田、比亚迪以及可再生能源储能供应商也正试图创造一个售后市场,从回收再利用的电池中获得额外的收益。同一款产品,第二次生命产生二次收益流,车企可凭此降低电动汽车的成本。
比亚迪高层曾指出,从电动汽车上解除服务后,电池仍保有50%至70%的容量。因此,比亚迪使用二手电池为无线传输塔提供能量,帮助国内位于深圳市的最大储能系统运行。
日产与住友商事成立了4REnergy公司,将电动汽车锂电池回收,再利用于日本大型能量存储和Naime街道照明。
电动汽车电池回收再利用去向
雷诺的废旧电池则用于多个地区,例如比利时的电动汽车充电站、巴黎的电梯后备能源、圣港岛的可再生能源存储、阿姆斯特丹的能源存储。
宝马的废旧电池在德国莱比锡城的能源储备厂发挥作用;雪佛兰的废旧电池在密歇根州的数据中心继续充放电。
其他企业,Box of Energy、伦敦Powervault和墨尔本Relectrify公司是其中三家主导废电池二次回收再利用的公司。例如,Box of Energy安装了一批冰箱大小的银色橱柜,每一个橱柜内都装配了20个电池模块。这些废电池均来自于沃尔沃混合动力汽车,它们存储着屋顶太阳能面板的能量,最终用于公共区域电梯运行和灯光发亮。
Powervault表示,能源储备将削减家庭用电量,减少三分之一的电费。它计划今年夏季在英国个人家庭和学校中装备能源储能系统,内部装在的电池均为从雷诺Zoe上拆下来的废旧电池。而且,它的储能系统仅有洗碗机大小,能够计算出何时从电网中充电最合算,何时利用存储的电力最合适。
BNEF预测,从2017年到2050年,企业将在家庭、工业、电网级电池储能系统方面将累计投资5480亿美元,形成一股储能热潮。“存储热背后的逻辑就在于循环经济。用于电动汽车的电池将逐渐成为能源世界中的重要部分。” 雷诺电动汽车项目负责人Cecile Sobole认为。
分解成原材料回收再利用
特斯拉等公司对梯级利用采取的仍是观望态度。这家位于加利福尼亚帕洛阿尔托的美国最大电动汽车制造商认为,为电动汽车提供动力10至15年后,其电池可能不能再接下新任务。因此它对电池回收再利用的理解是,回收原材料。
如果从废旧电池中提取钴等稀有金属来制成新电池,对企业而言将变得更加有利可图。自新能源汽车市场爆发以来,锂、钴等稀有金属成为企业争夺的焦点。
全球主要市场二次利用电池容量
据了解,到2018年,国内新增报废动力电池将达到11.8GWh,对应的可回收利用金属中,镍可达到1.8万吨,钴0.3万吨、锰1.12万吨、锂0.34万吨;预计到2023年,新增报废动力电池将达到101Gwh,可回收利用镍11.9万吨、钴2.3万吨、锰7.1万吨、锂2万吨。
一般情况下,为乘用车服务十年,或者为载重更多的客车和出租车服务四年后,用户就需要更换电池。到2025年,约75%的废电动汽车电池将被再利用,然后被回收以获取原材料。这便意味着,车企及电池供应商,如中国电池巨头宁德时代,可从同一组电池包中实现多次收益。





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