新能源汽车电池退役潮到来,国家电网咋做
新能源汽车电池退役潮到来,国家电网咋做
二手新能源汽车基本没有市场,转售也不现实,而且更换新电池的成本也非常昂贵。购买新电池或出售它似乎都不是令人满意的选择。
电动汽车的核心部件是——颗车载锂离子电池,平均寿命为5至8年。当电动汽车动力电池容量衰减到额定容量的80%以下时,动力电池就会从汽车市场“退役”。也就是说,我国新能源汽车制造业蓬勃发展,迎来第一波动力电池退役高潮。
退役电池数量多、剩余电量大是我国退役电池面临的两个问题。国际环保组织绿色和平与中华环保联合会联合发布的《为资源续航:2030年新能源汽车电池循环经济潜力研究报告》指出,我国新能源汽车保有量已达417万辆。 2030年至2030年,我国新能源汽车退役动力电池总量将达到705万吨,累计退役电量将达到708亿瓦时。
到2025年,我国退役动力电池累计电量预计将达到1.2亿千瓦时。其中,仅2025年,退役动力电池电量就接近4000万千瓦时。报废的电池如果不处理,不仅占用大量空间,还会浪费大量剩余电量。
动力电池也有可能成为沉重的环境负担。新能源材料科学家、北京理工大学教授吴峰曾表示,20克的手机电池可以污染1平方公里的土地50年。对于因环保而诞生的新能源汽车来说,如果不能妥善处理“大而足”的动力电池,那么来之不易的环保成果可以说是付之东流。仅仅通过报废和拆解提取有用的金属是不可能充分利用退役电池的。这样虽然可以实现原材料的循环利用,但成本高昂不说,还会造成大量的资源浪费。
如何妥善处理和利用报废车用锂电池,是全球新能源汽车面临的共同难题。放眼国际,梯次利用是处理电动汽车报废锂电池的主流方式。
分步利用的原理并不难理解。我们日常生活中也有类似的经历:当玩具车没电时,把电池取出来放在电视遥控器上还可以使用一段时间。
新能源汽车淘汰的动力电池也是如此。虽然电池不能满足车辆的电力需求,但仍然可以为其他设备提供电力。
此外,对于动力电池的回收利用,业内提倡对报废电池进行就地改造。由于退役电池中还存有大量电量,因此在运输过程中对车辆、路况、温度等都有要求。同时,由于电池有一定的重量和体积,长途运输成本较高,因此就地梯级利用是报废电池处置最理想的状态。
我国在电动汽车动力电池梯次利用方面还处于探索阶段。 “梯级利用后回收”是我国鼓励车用锂离子电池回收利用的原则。
2019年,工业和信息化部办公厅、国家开发银行办公厅正式下发《关于加快推进工业节能与绿色发展的通知》号文,重点支持退役新能源汽车动力电池梯级利用和再利用。
2020年11月初,国务院发布《新能源汽车发展规划》号文(以下简称《规划》号文),其中除了加快新能源汽车充电桩等配套基础设施建设外,还特别提到发展新能源汽车充电桩等配套基础设施。动力电池全价值链产业,强调保护锂、镍、钴、铂等关键资源供应有保障。
值得一提的是,这是国务院首次提出动力电池全价值链产业发展问题。总体政策趋势向好,我们不禁思考:国家电网公司该怎么办?
国家电网公司在储能、其余等领域积极探索新能源汽车的“起止”。
思路一:基站“备电”
新基建快速发展,带来5G基站、新能源汽车等领域能源需求不断增加。电池是5G基站的重要组成部分。公开资料显示,到2019年底,中国铁塔公司计划2020年内将70万至80万个通信基站的铅酸电池更换为锂离子电池。
结合《规划》重点保障关键资源供应安全,动力电池不仅是高资源消耗产品,其主要原材料钴、锂等也高度依赖进口。随着新基建的深入发展,包括5G基站在内的电池供应风险持续加大。
面对“耗电”这一“拦路虎”,将退役电池放入5G基站,不仅满足了基站内备用电源系统的电池需求,还缓解了回收锂电池和制造的产能压力新电池。同时,由于退役电池的电量基本不受时间限制,在低谷时充满电,高峰时向外放电,产生时间差,可以有效降低基站的运营成本。
11月18日,浙江省杭州市余杭区首个5G基站采用电池梯级改造投入运营,激活休眠和退役电池能量120千瓦时,每年至少节省电费3.6万元。
供电公司员工叶万成说:“我们在现场安装了10块国产新能源汽车退役电池,总容量100千瓦时,结合能源控制系统,可以为车辆提供电力供应。”基站与原有的备用电池一起使用,可以有效解决5G基站功耗高的问题。”
思路二:电网“储能”
退役电池梯次利用的另一个探索是在储能电站中。供电公司将整套退役电动汽车电池放置在微型储能电站中,通过小型变流器与电动汽车退役电池相结合,构建梯级电池储能系统。
11月10日,国网(宁波)综合能源服务有限公司投资建设的梯级回用储能电站正式投入运行。储能站总容量900千瓦时,最大输出功率300千瓦。是浙江省最大的梯次储能电站。
储能电站以峰谷电价差为盈利模式,结合浙江电价策略,每天实行“两充两放”运营策略,预计节省电费30万元电站一年的费用。
在上海,供电公司还将退役电池与风电、光伏发电系统相结合,探索更清洁、更绿色的汽车电池“退役之路”。
国网上海电力与上海电气集团联合打造的停车场智慧能源项目“能量盒子”是集“风、光、储、充、控”于一体的小型储能系统。
其中的“梯次利用储能电池系统”将电动汽车淘汰的电池组变成园区的储能系统。园区负责人介绍说:“退役电池经过检测、维护和重组,可以在储能领域实现梯次利用。”
此外,退役电池也积极为电单车充换电行业提供绿色用电方案。2020年5月,国网电动汽车公司旗下国网什马与滴滴青桔达成战略合作,开展电单车充换电基础设施服务共享、电池资产租赁等项目。在探索、完善绿色出行供应链的同时,国家电网公司也在不断拓宽退役电池的应用领域。
梯次利用是动力电池循环经济的起点已经成为业界共识。无论是基站“备电”还是电网“储能”,我们似乎一只脚已经踏入退役电池梯次利用的大军。
在新能源汽车加快发展,能真正做到善始善终的“绿色”并不简单。不过在动力电池“退役潮”的峰值来临之际,前方的路已经明朗。
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