鉛酸電池和鋰電池的合理搭配可以降低啟停系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)鉛酸電池的損耗嗎?
談到三星,在人們的腦海中總會(huì)浮現(xiàn)出各種漂亮的智能手機(jī)、技術(shù)先進(jìn)的平板電腦、色彩艷麗的大屏幕電視,但若說(shuō)到三星同汽車之間有什么聯(lián)系,恐怕就不是每個(gè)人都有所了解了。日前,三星SDI同福特汽車公司公布了在雙方合作基礎(chǔ)上的車用電池研發(fā)成果,可用于降低車輛油耗及重量。
三星SDI公司可能與我們?nèi)粘?duì)三星的了解不太相同,其隸屬于三星集團(tuán)旗下,業(yè)務(wù)以太陽(yáng)能電池、燃料電池、能源存儲(chǔ)等為主。這也使得其與福特在車用電池領(lǐng)域的合作變得順理成章。兩家公司對(duì)電池的研究主要分為節(jié)能及輕量化兩個(gè)方面,節(jié)能方面主要針對(duì)電池在車輛啟停系統(tǒng)中的應(yīng)用及使用壽命,而輕量化則針對(duì)電池本身。
更加節(jié)能
雙方經(jīng)過(guò)十年時(shí)間的聯(lián)合開發(fā),一種將鋰離子電池同12V鉛酸電池相結(jié)合的雙電池系統(tǒng)被展現(xiàn)在公眾面前。這種雙電池系統(tǒng)通過(guò)制動(dòng)能量回收,可儲(chǔ)存95%的剎車能量為車輛提供電力,同時(shí)該系統(tǒng)可與車輛啟停系統(tǒng)一同工作,通過(guò)鉛酸電池和鋰電池的合理搭配降低啟停系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)鉛酸電池的損耗,使車輛可以更加頻繁地使用啟停系統(tǒng)以提升燃油及環(huán)保性能。
也許有些人對(duì)啟停系統(tǒng)的工作方式還不是很了解,我們用簡(jiǎn)單幾句話來(lái)使您有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。眾所周知,在車輛怠速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)并不會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn),但此時(shí)由于車輛是靜止不動(dòng)的,這就意味著發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)力被白白浪費(fèi)掉了,而啟停系統(tǒng)可使車輛在駕駛員在踩下制動(dòng)踏板停車后,發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)松開制動(dòng)踏板或轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。由此可大幅降低車輛在日常行駛中的燃油消耗,提升車輛經(jīng)濟(jì)及排放性能。福特表示正在擴(kuò)大旗下車型的啟停系統(tǒng)搭載率,力爭(zhēng)增至70%以上。
啟停技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見,但發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn),需要依靠電力來(lái)提供啟動(dòng)所需的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速,而傳統(tǒng)的鉛酸電池,頻繁大功率放電會(huì)造成電池極板老化,縮短電池壽命,這使得通過(guò)啟停降低油耗及排放的做法成本隨之增高。而在啟停過(guò)程中使用這種雙電池系統(tǒng),可通過(guò)雙電池并行工作提高鉛酸電池單元的使用效率,達(dá)到增加電池壽命的目的。
在啟停功能電池系統(tǒng)優(yōu)化方面,除了目前福特與三星SDI聯(lián)合開發(fā)的雙電池系統(tǒng)外,還有一些廠商也在致力于這方面的研發(fā),如馬自達(dá)基于“超級(jí)電容”技術(shù)的i-ELOOP(Intelligent EnergyLoop智能能量循環(huán))系統(tǒng)。該系統(tǒng)的作用也是通過(guò)制動(dòng)能量回收對(duì)車輛充電,以提升車輛經(jīng)濟(jì)性。不過(guò)與福特不同的是,其采用電容與傳統(tǒng)蓄電池的結(jié)合方式,而不是鋰電池。相較于傳統(tǒng)電池或電瓶,電容具有更理想的充電與放電速度,同時(shí)也沒有電池在頻繁充放電之下容易衰退的問(wèn)題,這便解決了動(dòng)能回收時(shí)反復(fù)充放電對(duì)電池的損傷,使駕駛者可更頻繁地使用啟停系統(tǒng)以節(jié)省油耗。
輕量化電池技術(shù)
除雙電池系統(tǒng)外,兩家公司表示目前還在共同研發(fā)一種超輕鋰離子電池,其成果將在福特電動(dòng)汽車上被使用。這種超輕電池比目前使用的電池重量降低了40%,可與福特其它輕量化技術(shù)結(jié)合使用(如福特輕量化概念車),增加車輛的儲(chǔ)物空間,降低整體重量,使整車動(dòng)力系統(tǒng)效率及續(xù)航里程進(jìn)一步提升。
降低油耗及排放是目前各大廠商爭(zhēng)相研究的重點(diǎn)領(lǐng)域,消費(fèi)者在選擇車輛時(shí),對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保性能也愈發(fā)看重。福特同三星聯(lián)手打造的雙電池系統(tǒng)及輕量化電池技術(shù),可以滿足日益嚴(yán)格的法規(guī)和市場(chǎng)需求。而對(duì)于消費(fèi)者而言,更為關(guān)心的是如何能從中得到更多實(shí)惠。
當(dāng)前,3C電子消費(fèi)產(chǎn)品需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁,電動(dòng)車及儲(chǔ)能也在快速發(fā)展當(dāng)中,這讓鋰電池的應(yīng)用規(guī)模變得十分龐大。然而,鋰電池的大量應(yīng)用帶來(lái)了不可忽視的環(huán)保問(wèn)題,于是對(duì)鋰電池有效的回收利用逐漸被提上日程。令人遺憾的是,目前鋰電池回收行業(yè)的發(fā)展不如業(yè)內(nèi)人士預(yù)期,市場(chǎng)亂象叢生。
“雖然鋰電池回收市場(chǎng)空間巨大,但由于政府缺乏監(jiān)管,市場(chǎng)呈現(xiàn)出來(lái)的仍然是一片亂象。”深圳市泰力廢舊鋰電池回收技術(shù)有限公司總經(jīng)理張永祥說(shuō),“政府需要抓緊制定相關(guān)的法律法規(guī),并加大監(jiān)督的力度。”
市場(chǎng)前景廣闊
鋰電池對(duì)環(huán)境的污染不可忽視。鋰電池中含有的電解液屬于危險(xiǎn)物品。當(dāng)前三元材料鋰電池在鋰電池中占據(jù)了相當(dāng)大的比重,三元材料鋰電池中的鎳等元素也會(huì)對(duì)環(huán)境及人體造成危害。
有業(yè)內(nèi)人士研究表示,1個(gè)重20克的手機(jī)電池可污染1平方公里的土地,污染時(shí)間更是長(zhǎng)達(dá)年。一臺(tái)裝載有200公斤動(dòng)力電池的純電動(dòng)車,可污染的土地面積最高可達(dá)1萬(wàn)平方公里。
據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心預(yù)測(cè),2015年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量約在2-4萬(wàn)噸,而到了年, 我國(guó)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到萬(wàn)噸的規(guī)模。有分析人士認(rèn)為,如果這些廢舊鋰電池不能得到妥善的處理,在5到10年的時(shí)間里,鋰電池污染給中國(guó)帶來(lái)的,將會(huì)是一場(chǎng)比今天霧霾更為嚴(yán)重的災(zāi)難。
“面對(duì)著有可能到來(lái)的巨大污染,政府不可能坐視不管,未來(lái)肯定要處理這些廢舊鋰電池,鋰電池回收在未來(lái)肯定是一個(gè)很大的市場(chǎng)。”華泰證券研究員王茜說(shuō)道。
一位從事鋰電池回收的企業(yè)人士表示,在電子領(lǐng)域,每年鈷酸鋰電池的報(bào)廢量約在5萬(wàn)噸左右,而鋰電池回收企業(yè)對(duì)鈷酸鋰廢舊電池的收購(gòu)價(jià)在1.8-1.9萬(wàn)元/噸之間,也就是說(shuō),僅鈷酸鋰廢舊電池一年的收購(gòu)價(jià)就可以接近10億元。如果把動(dòng)力電池、儲(chǔ)能鋰電池等考慮進(jìn)來(lái),廢舊電池回收市場(chǎng)將更為巨大。
據(jù)張永祥介紹,現(xiàn)在市場(chǎng)上廢舊鋰電池的回收率連3%都不到,對(duì)鋰電池回收企業(yè)來(lái)說(shuō),有著巨大的發(fā)展空間。
亂象叢生
當(dāng)前,鋰電池企業(yè)更關(guān)心的是價(jià)格、性能、保修等因素,而對(duì)鋰電池回收方面的相關(guān)事項(xiàng)卻鮮有提及,很少有生產(chǎn)商、銷售商向消費(fèi)者明示鋰電池的回收流程。消費(fèi)者對(duì)于鋰電池的回收也是缺乏關(guān)注,隨處丟棄鋰電池的現(xiàn)象極為嚴(yán)重。
除此之外,鋰電池回收行業(yè)也存在諸多亂象。國(guó)內(nèi)的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)往往采取招標(biāo)的方式,委托電池回收企業(yè)進(jìn)行廢舊鋰電池的處理。當(dāng)前鋰電池回收行業(yè)很多沒有電池回收資質(zhì)的企業(yè),往往愿意支付更高的價(jià)格,獲得鋰電池生產(chǎn)企業(yè)的標(biāo)的。而在中標(biāo)之后,這些企業(yè)將廢舊鋰電池進(jìn)行簡(jiǎn)單的翻新之后,重新投入市場(chǎng),獲取更大的利潤(rùn)。
一位不愿意透露姓名的業(yè)內(nèi)人士告訴《高工鋰電》記者:“這些人往往就只是注冊(cè)了一個(gè)電子商務(wù)公司。由于沒有鋰電池回收的資質(zhì),運(yùn)營(yíng)成本很低,加上翻新倒賣鋰電池的利潤(rùn)較高,導(dǎo)致有資質(zhì)的鋰電回收企業(yè)很難跟他們競(jìng)爭(zhēng)。”
深圳市量能科技有限公司總經(jīng)理王守軍表示,翻新后的電池主要針對(duì)低端市場(chǎng),而對(duì)于廢舊的鋰電池,當(dāng)前最能兼顧環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效率的做法是對(duì)其進(jìn)行拆解,提取出含鎳、鈷等金屬元素的廢料賣給相關(guān)的冶煉廠。
由于鋰電池沒有得到及時(shí)的拆解,而且低端鋰電池市場(chǎng)的回收率更低,業(yè)內(nèi)人士也在擔(dān)憂,鋰電池翻新倒賣的情況,不僅攪亂了市場(chǎng),也會(huì)使鋰電池的污染進(jìn)一步擴(kuò)散。這些無(wú)資質(zhì)企業(yè)的出現(xiàn),對(duì)于有資質(zhì)的電池回收企業(yè)而言可謂是雪上加霜。據(jù)了解,有資質(zhì)的電池回收企業(yè)對(duì)鎳、鈷等金屬價(jià)格波動(dòng)極為敏感,如果金屬價(jià)格下降,公司將面臨巨大的損失,而在無(wú)資質(zhì)電池回收企業(yè)的沖擊下,其生存空間也進(jìn)一步被蠶食。
“當(dāng)市場(chǎng)情況不好時(shí),我們往往只能通過(guò)裁員的方式解決,我們公司人數(shù)最多時(shí)超過(guò)40人,而在金屬價(jià)格下降的沖擊之下,公司人數(shù)最少時(shí)只有二十幾人,下降了幾乎一半。” 張永祥坦言道。
政府監(jiān)管缺乏
鋰電池廠商和消費(fèi)者對(duì)于鋰電池回收不甚關(guān)心顯然不是因?yàn)榱⒎ㄈ笔?。事?shí)上,中國(guó)法律對(duì)于廢舊電池的回收處理一直都有明確的規(guī)定。早在2003年月9日,國(guó)家環(huán)保總局就已經(jīng)發(fā)布了《廢電池污染防治技術(shù)政策》,規(guī)定了各種廢舊電池的回收、利用的相關(guān)細(xì)則。
該政策還提到,電池的制造商、進(jìn)口商、使用商等,應(yīng)當(dāng)按照自己商品的銷售渠道指導(dǎo)、組織建立廢電池的回收系統(tǒng),或者委托有關(guān)的回收系統(tǒng)有效回收。充電電池、扣式電池和使用這些電池的電器商品的銷售商應(yīng)當(dāng)在其銷售處設(shè)立廢電池的分類回收設(shè)施予以回收,并按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立明顯的標(biāo)識(shí)。
“雖然國(guó)家有明文規(guī)定,誰(shuí)生產(chǎn)誰(shuí)回收。但可惜的是,這些規(guī)定并沒有得到嚴(yán)格的執(zhí)行。” 張永祥說(shuō)道,“企業(yè)是否會(huì)回收電池完全取決于其自覺性。一般來(lái)說(shuō),只有大型企業(yè)和一些中外合資的企業(yè)才會(huì)對(duì)電池進(jìn)行回收。”
在張永祥看來(lái),即便是愿意對(duì)鋰電池進(jìn)行回收的企業(yè),其用心程度也遠(yuǎn)不及國(guó)外的企業(yè)。他介紹道,由于國(guó)外政府有嚴(yán)格的環(huán)保審核制度,其電池廠商在委托電池處理機(jī)構(gòu)處理回收的電池時(shí),對(duì)電池處理機(jī)構(gòu)的處理過(guò)程要進(jìn)行嚴(yán)格的檔案記錄,甚至要有錄像作為證明。
反觀中國(guó),由于監(jiān)管不力,鋰電池生產(chǎn)企業(yè)對(duì)電池處理機(jī)構(gòu)的資質(zhì)往往不太關(guān)心,委托電池處理企業(yè)也是“誰(shuí)錢多就給誰(shuí)”。而在將廢舊鋰電池交付給電池處理機(jī)構(gòu)之后,鋰電池廠商對(duì)其處理過(guò)程也甚少過(guò)問(wèn)。
當(dāng)前,業(yè)內(nèi)人士對(duì)于政府加強(qiáng)鋰電池回收法規(guī)制定以及監(jiān)管的呼聲已是越來(lái)越高。對(duì)此,王守軍認(rèn)為,當(dāng)前的法規(guī)僅僅是提及一些“誰(shuí)生產(chǎn)、誰(shuí)回收”之類的大的框架,而在具體的配套細(xì)則以及執(zhí)法力度上做得非常不夠,鋰電池污染在未來(lái)能否得到很好的控制,政府的指導(dǎo)是關(guān)鍵。
















