专题

动力电池回收热兴起 储能领域领跑梯次利用

作者: 林钟 来源:《动力电池》杂志8月刊 时间:2019-08-21

[摘要]目前来看,动力电池回收热的兴起不仅有政策的推动,更有退役动力电池回收后带来的巨大的社会价值。可以预见的是,随着电网储能以及通信基站储能等为代表的梯次利用项目的不断兴起,将有越来越多的动力电池进入储能领域,发挥其剩余价值。

近年来,受益于补贴政策的推动,我国新能源汽车产销量呈爆发式增长,推动着动力电池装机量水涨船高。2018年为例,动力电池装机量已达到56.89Gwh,同比增长达56.88%。然而动力电池有其自身的局限性,电池容量会随着使用而逐步衰减。一般来说,当动力电池容量衰减至80%以下时,就不再适合作为汽车动力使用。


简单的回顾下,动力电池装机量首次突破1Gwh是2014年。有数据统计,2014年动力电池的装机量达到3.7Gwh,同比增长率达269%。2015年,动力电池持续保持高速增长,装机量达15.7Gw,同比增长达325%。因此,2014-2015年被公认为是动力电池大规模应用的起始点。


而通常,动力电池在新能源汽车上的服役周期为5年左右,而根据动力电池大规模应用的时间点来看,今明两年将迎来动力电池规模化的退役潮。事实上,相关数据统计,预计2020年新能源汽车退役动力电池累计将超过20万吨(24.6GWh)。



动力电池包


在整个产业链构成中,动力电池价值量较高,一般来说占据整车成本的1/3~1/2,而其从新能源汽车上退役时仍有80%左右的容量,如果不加以回收利用是巨大的浪费。事实上,随着动力电池大规模的退役,动力电池回收也日渐火爆。特别是自今年以来,各种回收联盟如雨后春笋般纷纷涌现。


动力电池回收已达成共识


7月30日,四川省新能源汽车动力电池回收利用产业联盟成立大会在成都市召开。该联盟由中国铁塔公司四川分公司和长虹集团牵头筹建,目前已征集省内外96家从事新能源汽车生产、动力电池生产、新能源汽车运营维保、回收拆解、梯次利用、再生利用的企业和相关科研院校、政府机构、园区等单位的支持。


联盟成员将依托自有仓库和已有合作单位仓库,初步搭建了覆盖全省的回收网络体系。通过学习和借鉴先进地区的经验和做法,促进回收利用体系建设和产业技术创新,探索多样化商业模式,搭建专业支撑平台,推进标准化研究、评价与服务,推动四川废旧动力蓄电池资源化、规模化、高值化利用。

 

据了解,四川省对于电池回收向来不遗余力。今年上半年,经济和信息化厅、省科学技术厅等9部门联合出台《四川省新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作方案》,按照其中工作目标,到2020年,全省新能源汽车动力电池梯级利用产业产值力争达到5亿元,材料回收利用产业的产值达到30亿元。


同样是在7月30日,湖南省新能源汽车动力蓄电池回收利用产业联盟在长沙成立。该联盟则是由长沙矿冶研究院有限责任公司、铁塔能源有限公司湖南省分公司、中车时代电动汽车股份有限公司三家试点单位共同发起成立的。


长沙矿冶研究院副总经理覃事彪代表联盟理事会作了工作报告,他在报告中表示:联盟将积极推动共建共享的动力蓄电池回收网络体系;大力创新关键技术,形成湖南特色的高效安全环保新技术体系;完善地方政策规章和标准体系;促进政企互动,成为政府、社会与企业的桥梁和纽带。


在湖南、四川两省动力电池回收产业联盟之前,江苏省新能源汽车动力电池回收利用产业联盟成立大会于5月24日在南京市召开,会议由江苏省工信厅主办,来自省试点工作推进小组成员单位、南京市秦淮区政府、各有关市区工信局以及新能源汽车生产、动力蓄电池生产综合利用等企业,第三方服务机构和科研院所等代表参加了会议。


会议选举中国铁塔公司江苏分公司、国网江苏综合能源有限公司为理事长单位,南京国轩电池有限公司、开沃新能源汽车集团有限公司、格林美(无锡)能源材料有限公司、浙江华友循环科技有限公司、江苏竞泰清洁能源发展有限公司等为副理事长单位。初步统计,联盟成员单位共有114家。

 

更早的有5月13日成立的甘肃省新能源汽车动力蓄电池回收利用产业技术创新联盟,成立当天还在州新区兰石兰驼产业园举行了甘肃省新能源汽车动力电池梯次利用示范项目暨兰石重装和兰石兰驼储能微电网项目开工仪式;1月11日,广东省新能源汽车动力蓄电池回收利用产业联盟成立大会暨2019年动力蓄电池梯级再生利用研讨会召开等。


从目前情况来看,不仅各省新能源汽车动力蓄电池回收产业联盟接连成立,相关企业的动力电池回收项目也在不断推进。据悉,国内动力电池企业比克、力神、国轩等多家动力电池厂商也在积极推进退役动力电池的回收,其中不少企业已经形成相对完善的回收体系,退役动力电池回收已然打响。


国外方面,韩国计划在灵光郡建立旗下首座电动车电池回收工厂。该项目由电气、电子元件制造商和服务商泰科国际旗下主营基础设施业务的Earth Tech公司主导。Earth Tech公司强调,公司将采用环保的回收方式,打造最新的电池回收工厂。目前,该公司已形成可拆卸5000辆电动车的电池,总回收量近2000吨的规模。


储能成梯次利用的首选


动力电池回收热兴起的背后,是深刻的价值逻辑。一方面,新能源退役动力电池的回收得到了国家的重视和推动,国家相关部委联合先后出台《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》以及《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》等,明确到2020年建立完善动力蓄电池回收利用体系,探索形成动力蓄电池回收利用创新商业合作模式。


另一方面,退役动力电池回收有一定的社会价值。首先,从环保角度上来说,动力电池含有的电解液为有机易挥发性液体,容易造成环境污染;其次,从资源角度上来说,我国动力蓄电池正极材料生产所需的有价金属资源进口依存度极高,锂、镍、钴的进口依存度分别高达80%、80%及97%,因此电池回收可缓解进口依赖。


最后,新能源汽车退役动力电池回收能带来较大的经济价值。事实上,动力电池从新能源汽车上退役时并不意味着其生命周期的完结,直接进行拆解报废无疑是巨大的浪费。动力电池在新能源汽车上退役时仍然有70%~80%的容量可供使用。业内人士指出,动力电池的容量40%~80%之间时仍可作为储能电池应用。


据中关村储能产业技术联盟(CNESA)统计,截至2018年12月底全球已投运储能项目的累计装机规模达到180。9Gwh,全球储能行业已步入发展初期。中国储能市场也发展迅猛,数据显示,中国的累计储能部署预计将从2017年的489MW/843MW/h跃升至2024年的12。5GW/ 32。1GW/h,1年内就增加了580MW/1。14GW/h的容量。


而从储能的应用类型来区分,又主要分为两大板块,一是电网储能(GESS),二是网络能源储能。电网储能又包括发电侧、电网侧和用户侧,从发电侧来看,我国目前新能源发电量猛增,而新能源发电具有间歇性的特点,容易对电网造成冲击,而储能系统可以很好的解决这个问题。


据悉,比克动力电池正在建设应用于发电侧的英吉沙3MW/6MWh储能项目,而据业内人士透露,青海近期将由几家央企牵头建设用于发电侧的2Gwh共享储能项目。从用户侧来看,广东、江苏等地区峰谷电价差大,有较大的套利空间。事实上,应用于用户侧的梯次电池储能系统已经建成落地。


8月6日,由深圳市比克动力电池有限公司与南方电网综合能源服务公司合作建成的2。15MW/7。27MWh梯次电池储能项目在比克工业园区正式投运。该项目主要运用的是新能源汽车上退役的动力电池,设计年限为15年,每天两充两放。这不仅解决了新能源汽车退役动力电池的去向问题,还带来了巨大的经济效益。

 


南网综合能源-比克电池梯次储能电站


据比克介绍,该储能电站作为用户侧储能项目,可广泛应用于工商业园区,以实现削峰填谷的功能和为电网提供辅助服务。同时,在电网故障情况下,还可实现重要负荷的应急保障供电,大大提高用户用电可靠性。


梯次电池还可广泛应用于网络能源储能,包括通信储能、UPS储能(不间断电源)和用户储能。这些项目一般较小,所需储能系统电压低、容量小,因此电芯串并联并不多;同时由于大多数时候只作为备用电源,因此运行频率低,对电芯的循环要求也不高;


再次,因多应用于分布式场景,对储能系统的安全等级和标准等级也相对较低;最后,随着网络技术发展,网络储能的体量也足够大。有业内人士指出:梯次电池最适合应用于通信基站上。


事实上,江苏、四川、湖南、广东、甘肃等省成立新能源汽车动力电池回收产业联盟中均有中国铁塔相关下属机构或子公司在其中扮演重要角色,而中国铁塔则是中国最大的通信基站运营商和建设商。据悉,中国铁塔现已建成站址总规模达196万个,其备电需要电池约44Gwh。而随着5G的兴起,未来还将有更多的基站,所需的备用电源也将更多。

 


通信基站备用电源


而早在2017年11月份,中国铁塔就面向社会大量采购电动汽车退役动力电池及B品动力电池。去年1月,中国铁塔与比亚迪、国轩高科等16家企业签署战略合作;同年10月,中国铁塔又与江淮汽车、蔚来汽车等11家车企业签署合作协议。布局领域从电池厂商向车企领域扩展。


据中国铁塔副总经理、铁塔能源有限公司董事长刘国锋介绍,目前中国铁塔在全国31省基站使用梯次电池约3GWh,已成为全国退役动力电池梯次利用的重要渠道。


目前来看,动力电池回收热的兴起不仅有政策的推动,也有退役动力电池回收后带来的社会价值。当然,更不可忽视的是,随着以比克梯次电池储能项目为代表的电网储能和以中国铁塔通信基站储能项目为代表的网络能源储能的兴起,将有越来越多的动力电池进入储能领域,发挥其剩余价值。

 

 

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