家住北京的李先生4年前購(gòu)入一臺(tái)混合動(dòng)力的新能源汽車。幾年用下來(lái)，他明顯感到車子的續(xù)航能力不足。
二手新能源汽車基本沒(méi)有市場(chǎng)，想要轉(zhuǎn)賣并不現(xiàn)實(shí)，而更換新電池費(fèi)用又十分昂貴。無(wú)論是換新電池還是賣掉，似乎都不是令人滿意的選擇，李先生感到十分為難。
車主李先生的困境只是我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨問(wèn)題的一個(gè)縮影。
電動(dòng)汽車的核心元件——車載鋰離子電池，平均壽命為5~8年。當(dāng)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池容量衰減至額定量80%以下，動(dòng)力電池就要從汽車市場(chǎng)“退役”。也就是說(shuō)，中國(guó)新能源汽車制造業(yè)經(jīng)過(guò)10年的蓬勃發(fā)展，即將迎來(lái)第一波動(dòng)力電池退役高潮。
退役電池?cái)?shù)量多、剩余電量大是我國(guó)退役電池面對(duì)的兩個(gè)問(wèn)題。國(guó)際環(huán)保組織綠色和平與中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)在近日共同發(fā)布的《為資源續(xù)航：2030年新能源汽車電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)潛力研究報(bào)告》中指出，當(dāng)前中國(guó)新能源汽車保有量達(dá)到417萬(wàn)輛，以5~8年的服役期折損20%電量為退役條件計(jì)算，預(yù)計(jì)在2021年~2030年期間，中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池退役總量將會(huì)達(dá)到705萬(wàn)噸，累積退役電量達(dá)到708億瓦時(shí)。
到2025年，中國(guó)退役動(dòng)力電池累積電量預(yù)計(jì)可達(dá)1.2億千瓦時(shí)。其中，僅2025年，退役動(dòng)力電池電量將接近4千萬(wàn)千瓦時(shí)。退役電池如不加以處理，占地空間大不說(shuō)，大量剩余電量也會(huì)被白白浪費(fèi)。
動(dòng)力電池也有可能成為沉重的環(huán)境負(fù)擔(dān)。新能源材料科學(xué)家、北京理工大學(xué)教授吳鋒曾表示，1塊20克重的手機(jī)電池可使1平方公里的土地污染50年。對(duì)于因環(huán)保而生的新能源汽車，如果無(wú)法妥善處理“塊大量足”的動(dòng)力電池，那么辛苦得來(lái)的環(huán)保成果可謂前功盡棄。可僅僅將退役電池直接報(bào)廢拆解，提煉出其中的有用金屬，并無(wú)法做到物盡其用。這么做雖然可以實(shí)現(xiàn)原材料的循環(huán)利用，但成本高不說(shuō)，還會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)。
如何妥善處理、利用退役車載鋰電池的問(wèn)題是全球新能源汽車的普遍難點(diǎn)。放眼國(guó)際社會(huì)，梯次利用是處理電動(dòng)汽車退役鋰電池的主流做法。
梯次利用的原理不難理解，我們?cè)谌粘Ｉ钪幸灿蓄愃平?jīng)驗(yàn)：玩具車沒(méi)電時(shí)，把電池拿下來(lái)放在電視遙控器里還可以用一陣子，這種降梯次的再使用就是梯次利用。
新能源汽車淘汰下來(lái)的動(dòng)力電池也是一樣的道理。電池雖不能滿足車輛動(dòng)力需求但仍可以為別的設(shè)備提供電力。
此外，對(duì)于現(xiàn)階段動(dòng)力電池的回收，業(yè)界提倡實(shí)現(xiàn)退役電池就地轉(zhuǎn)化。由于退役電池中仍有大量電量，因此在運(yùn)輸途中對(duì)車輛、路面狀況、溫度等均有要求。同時(shí)，因?yàn)殡姵鼐哂幸欢ǖ闹亓亢腕w積，長(zhǎng)途運(yùn)輸成本高，所以在本地實(shí)現(xiàn)梯次利用是處理退役電池的最理想狀態(tài)。
目前我國(guó)在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的梯次利用方面仍處在探索階段，“先梯次利用后再生利用”是我國(guó)目前鼓勵(lì)回收利用車載鋰離子電池的原則。
去年，工業(yè)和信息化部辦公廳、國(guó)家開發(fā)銀行辦公廳正式發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展的通知》，重點(diǎn)支持開展退役新能源汽車動(dòng)力蓄電池梯級(jí)利用和再利用。
今年11月初，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《新能源汽車發(fā)展規(guī)劃》(下文簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)，其中除了涉及加速新能源汽車充電樁等配套基礎(chǔ)建設(shè)，還專門提及動(dòng)力電池的全價(jià)值鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展，強(qiáng)調(diào)保障鋰、鎳、鈷、鉑等關(guān)鍵資源供應(yīng)安全。
值得一提的是，這是國(guó)務(wù)院首次提出動(dòng)力電池的全價(jià)值鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題。整體政策風(fēng)向利好，我們不禁好奇：國(guó)家電網(wǎng)公司該如何做?
國(guó)家電網(wǎng)公司近兩年在儲(chǔ)能及其他領(lǐng)域?yàn)樾履茉雌嚨?ldquo;善始善終”進(jìn)行著積極的探索。
思路一：基站“備電”
新基建的快速發(fā)展帶來(lái)5G基站、新能源汽車等領(lǐng)域日益增長(zhǎng)的能源需求。電池是5G基站中重要的一環(huán)。據(jù)公開信息顯示，截至2019年年底，中國(guó)鐵塔公司計(jì)劃在2020年內(nèi)將70萬(wàn)~80萬(wàn)個(gè)通信基站的鉛酸電池更換為鋰離子電池。
結(jié)合《規(guī)劃》中強(qiáng)調(diào)保障關(guān)鍵資源的供應(yīng)安全這點(diǎn)來(lái)看，動(dòng)力電池不僅是高消耗資源型產(chǎn)品，而且其主要原材料鈷、鋰等高度依賴進(jìn)口。隨著新基建的深化發(fā)展，包括5G基站在內(nèi)的電池供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)計(jì)也將持續(xù)增長(zhǎng)。
面對(duì)“功耗”這只“攔路虎”， 將退役電池投入5G基站使用，既滿足了基站內(nèi)備用電系統(tǒng)的電池需求，還緩解回收鋰電池和制造新電池的產(chǎn)能壓力。同時(shí)，因?yàn)橥艘垭姵氐碾娏炕静皇軙r(shí)間限制，所以在谷時(shí)充滿電，在峰時(shí)向外放電，打個(gè)時(shí)間差，能有效降低基站運(yùn)營(yíng)成本。
11月18日，浙江杭州余杭區(qū)的首座利用蓄電池梯次改造的5G基站投入運(yùn)行，激活沉睡退役電池能源120千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)每年至少節(jié)省電費(fèi)3.6萬(wàn)元。
該供電公司員工葉萬(wàn)成介紹說(shuō)：“我們?cè)谡军c(diǎn)內(nèi)安裝了10塊國(guó)產(chǎn)新能源汽車退役電池，共計(jì)容量100千瓦時(shí)，結(jié)合能源控制系統(tǒng)，與原有后備電池共同為基站提供電力供應(yīng)，可以有效解決5G基站的大功耗問(wèn)題。”
思路二：電網(wǎng)“儲(chǔ)能”
另外一項(xiàng)關(guān)于退役電池梯次利用的探索發(fā)生在儲(chǔ)能電站。供電公司將整組電動(dòng)汽車退役電池安置在微型儲(chǔ)能電站中，通過(guò)采用小型變流器與電動(dòng)汽車退役電池結(jié)合的方式，搭建梯次電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
11月10日，由國(guó)網(wǎng)(寧波)綜合能源服務(wù)有限公司投資建設(shè)的梯次再利用儲(chǔ)能電站正式投運(yùn)。該儲(chǔ)能站總?cè)萘?00千瓦時(shí)，最大輸出功率300千瓦，是目前浙江省規(guī)模最大的梯次儲(chǔ)能電站。
目前該儲(chǔ)能電站以峰谷價(jià)差獲利作為盈利模式，結(jié)合浙江的電價(jià)策略，每日?qǐng)?zhí)行“兩充兩放”的運(yùn)行策略，預(yù)計(jì)一年可為電站節(jié)約電費(fèi)開支30萬(wàn)元。
在上海，供電公司還將退役電池和風(fēng)力、光伏 發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合，探索更加清潔綠色的汽車電池“退役之路”。
國(guó)網(wǎng)上海電力與上海電氣集團(tuán)聯(lián)手打造的停車場(chǎng)智慧能源項(xiàng)目“能源魔盒”是一個(gè)集“風(fēng)、光、儲(chǔ)、充、控”為一體的小型儲(chǔ)能系統(tǒng)。
其中的“梯次利用儲(chǔ)能電池系統(tǒng)”將電動(dòng)汽車淘汰的電池組變成園區(qū)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。園區(qū)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)：“退役電池經(jīng)過(guò)檢測(cè)、維護(hù)和重組，可以在儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)梯次利用。”
此外，退役電池也積極為電單車充換電行業(yè)提供綠色用電方案。今年5月，國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車公司旗下國(guó)網(wǎng)什馬與滴滴青桔達(dá)成戰(zhàn)略合作，開展電單車充換電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)共享、電池資產(chǎn)租賃等項(xiàng)目。在探索、完善綠色出行供應(yīng)鏈的同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)公司也在不斷拓寬退役電池的應(yīng)用領(lǐng)域。
梯次利用是動(dòng)力電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)的起點(diǎn)已經(jīng)成為業(yè)界共識(shí)。無(wú)論是基站“備電”還是電網(wǎng)“儲(chǔ)能”，我們似乎一只腳已經(jīng)踏入退役電池梯次利用的大軍。
在新能源汽車加快發(fā)展的今天，能真正做到善始善終的“綠色”并不簡(jiǎn)單。不過(guò)在動(dòng)力電池“退役潮”的峰值來(lái)臨之際，前方的路已經(jīng)明朗。
