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近年来,我国新能源汽车的产量和保有量不断攀升,到2020年,动力电池批量退役问题将逐渐显现。工业和信息化部等部委已相继出台可以约束和规范废旧动力电池回收利用的政策文件,部分企业也在废旧动力电池回收领域积极布局。然而,目前规范化的废旧动力电池回收利用体系尚未形成,产业发展模式、标准、技术等方面均有不小的完善空间,废旧动力电池回收利用成为动力电池产业链乃至新能源汽车产业链绿色发展的薄弱环节。考虑到废旧动力电池对环境的影响,加快废旧动力电池回收利用产业规范化发展已是迫在眉睫。
动力电池是新能源整车的动力来源。动力电池主要分为电池包、模组、电芯。作为新能源汽车当中核心的零部件和动力来源,电池包不仅自重大,且结构比较复杂,它由多个电芯模组构成,每个模组有几个到十几个不等的电芯组成。其中,模组之间、电芯之间以及管理电芯的电池管理系统(BMS)内部的电流传输和信号传输需要各种连接以及电流、温度的监控,而电池对外输电要有高压的连接器。因此电芯连接及模块连接、高低压接口、电流及温度监控的可靠性至关重要。
对于汽车动力电池,我们主要关注化学电池中的燃料电池和二次电池,也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池,目前发展迅速可谓“炙手可热”;另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池,但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用。
动力电池作为电动汽车一个非常重要的部分之一,如果缺少了动力电池就跟燃油车缺少了汽油一般。而从广义上来说,动力电池可以分为化学电池、物理电池以及生物电池。当中的化学电池和物理电池已经是被大量的运用在我们日常所见到的电动汽车当中,则生物电池就正在往氢能源和燃料电池的方向逐步发展。
动力锂电池再利用获益空间的不确定。虽然从动力锂电池企业提供的电池数据显示,新能源汽车淘汰的电池还将保留70-80%的有效能量,而且在成本上具备较强的优势,但是电池在利用领域主要集中储能领域还面临诸多挑战。我国的储能电池还是集中在通讯基站储能和大型数据中心、银行等UPS储能,而且主流储能方式还是铅酸电池,这些领域动力锂电池再利用的替代还存在不确定性。此外针对新能源储能,还受限于国家在新能源分布式发电领域的支持力度。
动力锂电池再利用终端主要瞄准家庭储能、店铺、新能源分布式发电、防灾据点以及通讯基站应用等领域。储能领域应用对能量密度的要求不高,但是对循环寿命和价格要求相对较为苛刻,考虑电池回收、转换及运输等多重成本,车用废旧电池实际的回收价值将不到新电池成本的10%,在价格上可以满足储能的要求,但是循环寿命的验证还需要在电池设计时予以考虑,在储能利用环节的寿命要求。