動力電池儲能問題多多， 廢舊鋰電池具備經濟效益
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-02 13:22
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2015年4月份北京交通臺的一檔汽車節(jié)目當中，曾有聽友質疑新能源汽車是否真的環(huán)保：“那么多新能源汽車的電池，得污染多少莊稼地?。?rdquo;隨著電動汽車的發(fā)展，未來動力電池將迎來巨大的市場，此后也將出現(xiàn)大量動力電池退役的回收再利用問題。這里雖然有空前機遇，但也帶了不能回避的新問題。本文通過動力電池回收的八個關鍵詞，來系統(tǒng)性闡釋動力電池的機遇、隱憂和應對之策。文章較長，本文分三篇刊登。此為第二篇。
參見第一篇：動力電池行業(yè)隱憂之一：污染/回收
關鍵詞：儲能
提到未來廢舊動力電池的發(fā)展。一般會提到一個重要方向，就是退役后性能尚可的動力電池仍可以作為儲能電池繼續(xù)服役。這個是非常好的輸出方向，我從2010年開始接觸儲能項目，堆儲能項目有淺薄心得，結合儲能項目的實際工程特點，目前看這個想法多少有些一廂情愿了。
第一，電池的要求。
應該明確，儲能電池的應用環(huán)境可能不像動力電池那么苛刻，一般都安置在室內，也會配備溫度控制和主動散熱，也不太可能會有震動，但是這并不意味著對電池安全要求有所下降。儲能電池規(guī)模很大，常以百千瓦甚至兆瓦級作為單位，能量調度和電池管理復雜性起碼不亞于的動力電池，同時加上能量過于集中，因此在電池性能和壽命上也是有較高的要求。
第二，與儲能項目的匹配程度
儲能電池屬于工程屬性的電池，建設在時間和空間的相對集中，有明確的工期限制。動力電池屬于產品屬性的應用，電池的淘汰隨時隨地發(fā)生，和儲能電池的工程屬性不大匹配。如果有了儲能項目，再去市場上回收電池，時效上肯定無法保證；如果把平時回收的電池儲存起來，可能會增加回收電池的成本，同時電池的存放過程中，性能也可能會發(fā)生改變；如果本著“能回收多少用多少”的原則，能處理掉的動力電池可能太少了。電池回收后還要經過拆解、分選等一些列過程，最終的有效產品的回收率也存在著較大的隨機性。也許這個回收率具有統(tǒng)計上的穩(wěn)定性，具體我沒做過深入研究，但是針對某一批次，回收率可能就無法保證了。
第三，紛雜的規(guī)格。
無論是之前的集中式儲能，還是目前比較流行的分布式儲能，其能量規(guī)模都是比較大的。通過回收得到的動力電池，可能是來自不同廠家、不同車型的不同規(guī)格、不同型號，其成組和串并聯(lián)的方式，也不盡相同，即使同樣品牌同規(guī)格的電池，由于使用一段時間后，其內阻、容量、自放電、電極表面狀態(tài)可以也會有較大的差異。如此雜亂的電池用到一個大規(guī)模的儲能項目上，
其電池管理的難度可能會大大增加。聽過技術手段完成性能上的統(tǒng)一之前，還要完成形式上的統(tǒng)一：要根據(jù)儲能項目的需求做二次開發(fā)，要求電池成組后的外形、安裝、動力接口、信號接口、通訊接口、各種協(xié)議、電壓等級必須是統(tǒng)一的，能接受統(tǒng)一的電池管理、能量管理和熱管理……
眾所周知，限制儲能市場的最大因素之一，就是成本問題。沒有從事儲能行業(yè)的人都在對補貼電價政策的出臺翹首以盼。以度電成本作為主要經濟性衡量標準的儲能項目，儲能電池成本居高不下，為了讓項目具有經濟可行性，往往儲能電池有較長的設計壽命，5年、10年、甚至20年，以分攤電池成本，即使如此，龐大的初次投資額和借貸的金融成本，也是一筆非常龐大的數(shù)字。因此，儲能項目對儲能電池的價格十分敏感。
如此長周期的電池設計使用年限，對全新的電池的壽命都可以說是個考驗。如果想要市場去接受回收的舊動力電池，在沒有法規(guī)強制的前提下，就意味著相比全新的電池，回收的電池需要有較低的價格和不太短的壽命，同時還要有一定時間的售后保證，這可能意味著電池生產廠家需要延長電池的保修期。
提到電池的定價，有很多計算方法。我個人感覺至少應該遵循的一個原則，那就是使用廢舊電池，不增加項目的成本。打個比方，如果廢舊電池的使用壽命承諾不低于全新電池的30%，那么電池定價最好也不要超過全新電池30%，否則，雖然初次投資金額有所下降，但是計算度電成本卻會上升，市場可能是不樂于接受的(當然這個承諾的壽命是怎么來的，也是值得商討的)。實際情況中，電池的回收、拆解、分選、運輸、倉儲、二次成組，每一步都是有成本的，且這個成本還有大的隨機性。比如我們拆解一組電池，并不能準確知道里面有多少能回收使用的(我曾拆過一些動力電池組，越是知名的廠家，Pack為了追求能量密度，設計的相當緊湊，很多電池在拆解的過程中很容易發(fā)生機械損壞)，是不是有廉價且準確的廢舊工業(yè)化電池評測技術，來保證能快速分出可回收二次使用的電池，如何將不同規(guī)格的電池二次成組封裝，設計、加工和組裝的費用等加起來的總成本究竟會是多少？具體數(shù)字目前還無從得知，但是我想不會太便宜。
第五，不能解決根本問題。
說通過淘汰到儲能市場，來解決電池的后處理問題，本身就是一個不成立的命題，這么做可能只是增加電池的服役時間，降低電池的成本(是否真能降低還有帶商榷)。但是電池二次退役后，仍然面臨著如何處理的問題。也不乏有個別不法之徒，通過動力電池向儲能電池的轉換，跳出動力電池監(jiān)管的視線，造成新的環(huán)境問題。
雖然大量的專家學者和研究人員，通過實驗證明廢舊動力電池可以應用于儲能市場，但是在工程上未必匹配，在價格上未必有優(yōu)勢。如果定價太高，那么儲能開發(fā)商可能是抵觸的；如果定價太低，電池回收商可能是抵觸的；如果要增加額外的售后服務，那么電池生產商可能是抵觸的。當前全新的動力電池價格已經一降再降，雖不敢說已經觸底，但是起碼說利潤空間已經很有限了，這樣的大形勢下，讓回收電池有絕對的價格優(yōu)勢還是有難度的。從我個人的觀點看，小批量示范性質的向儲能市場輸出回收的動力電池可能可行的，但是目前看很難成為解決的動力電池的主要途徑。
關鍵詞：資源
在前文中提到，電池中有多種重金屬污染物，但是這些污染物多是有經濟價值的。目前常用的鋰離子電池正極材料有 LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O4，LiFePO4和三元材料等，正極材料、乙炔黑導電劑與有機粘合劑涂覆于鋁箔上構成正極，負極主要是由片狀碳材料、無定形碳材料涂覆于銅箔上構成。電解質溶液中的電解質鹽一般為 LiCF3SO3，LiBF4和LiPF6等鋰鹽，常用的溶劑有碳酸乙烯脂(EC)、碳酸丙稀脂(PC)、碳酸二甲脂(DMC)，甲基乙基碳酸酯(EMC)等。
