当数百万电动汽车集体换电池的时候,那废旧电池会怎么处理呢?
2023年5月9日,乘联会公布数据显示,4月新能源车销售达52.7万辆,同比增长85.6%,今年以来已累计销售184.3万辆。同时,2023年1-3月,新能源乘用车动力电池装机量合计已达54.63GWh,同比增长26.93%。
其实新能源车已在国内快速发展很久,随着早期新能源车的逐步淘汰,会出现大批废旧电池等待处理。截止2020年,新能源车所淘汰的废旧电池总量高达20万吨以上。那么,当数百万电动汽车集体换电池时,这些废旧电池会是怎么处理的呢?
一、现象:工信部已在全国各地建立了10000多个回收网点我国新能源汽车的发展想必大家都看在眼里,在全球车企来说是数一数二的霸主地位。自2015年发展至今,新能源汽车市场渗透率每年翻了翻的上涨。销量是上来了,市场占有率也上来了,带来的就是电池等零部件的报废回收问题。尤其是电池,众所周知它是一种有污染的产品,还不可以随意处理。
根据数据显示,2021年我国电池装机量更是达到全球总量的52.1%,而新能源汽车装配动力电池使用年限在5-8年左右,尤其是第一批投入市场的新能源汽车,其动力电池寿命会更短,第一批投入市场的动力电池即将迎来“退役潮”,尤其是在中国市场尤为严峻。
不过,大家其实不用担心,即使数百万电动汽车集体换电池,动力电池回收产业现在就已经有了,比亚迪、特斯拉、宁德时代、上汽集团、天齐锂业等都有介入和布局。换句话说,废旧电池如何处理,现在就已经在做了。
数据显示,目前工信部在全国各地已经建立了10000多个回收网点,按照残存电池容量回收废旧电池。比如,你的电池还残存25度电,假如按照400元一度电计算,这块电池就还可以值1万元。所以,新能源汽车即使报废,仅电池就比报废后燃油车值更多钱。
当然,电池回收是目前工业界的一个重要发展方向。一般大家的共识是该产业会在2030年左右成熟。新能源产业目前很类似于10年前的互联网行业,目前需要大量的人才和资金投入到产业链的各个环节,属于建设阶段。10年之后新能源成熟,很有可能也会像今天的互联网一样,兔死狗烹。建设阶段招聘的大量人才,分分钟就变成了人力,并且是不再被需要的人力,紧接着就是行业大洗牌,行业大裁员。
按照新能源汽车动力电池包一般用到70%-80%的电量就要走回收途径了。那这可不是一个小产业。据统计,按照现阶段动力电池6-8年的平均使用寿命,2021年动力电池回收市场有150亿,到2025年就会达到550-600亿,到2030年可能达到2650亿的规模,庞大的体量堪比国内的一线行业,如医美、影视行业等。
二、分析:动力电池降到70%,虽不能在汽车上使用,实际还可用在其他领域至于新能源汽车动力电池应用在其他领域,叫做“梯次利用”。梯次利用并非我们想象的那种5号电池,游戏手柄上用完了,带不动了然后遥控器用,最后遥控器用完了就丢垃圾的那种简单做法,而是要筛选、分组后再利用。
我们现在汽车的动力电池,实际都是用的电芯成组技术。数十到上千个“高度一致”的电芯组成了一块超大的电池组,然后一起贡献电量给汽车,驱动汽车运动。
在制造电池组的后续步骤中,有一个重要的环节就是“分容”。把不同容量/电阻的电芯进行分类,来优化电池组的一致性。整个电池组寿命实际就是个木桶原理,电芯就是组成木桶的一根板材,而木桶寿命则是那根最先坏掉的板材决定的。所以,过了六七年,汽车系统SOC说,电池包电量下降到70%了,就要更换电池了。实际,并不是电池包里面所有电芯到70%了,循环次数还剩400次就得彻底报废。而是另一部分电芯还有可能是80%-90%,还可以支持循环次数600次-1000次。
所以,梯次利用,实际也要进行再“分容”,把容量/电阻等参数一致的电池进行分类,分组。而动力电池的梯次利用如果做得好,实际不需要政府补助,都会是一项非常赚钱的产业。
中国铁塔在江苏省内有10万座通讯塔,都需要24小时供电。过去企业都是自行采购全新电池。但从2018年起逐步转而使用从新能源车上更换下的锂电池。使用二次利用电池比新锂电在投资上至少节省1/3。
可见,因为行业的扩大,相关动力电池回收市场达到了千亿级别后,里面的商机和长期利益是非常可观的。这里再说一个梯次利用行业的重要信息。
之前有个新闻,2022年7月,国家能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》,将三元锂电池、钠硫电池剔除中大型电化学储能电站。
其中,意见稿里面规定中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池;选用梯次利用动力电池时,应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估。
但在2023年3月24日,国家能源局印发的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2023年版)》中,没有提到储能电站不能选择三元锂、钠硫电池。而是要选择技术成熟、安全性能高的电池,审慎使用梯次利用电池,这也给梯次利用市场发展预留了空间。三、本质:动力电池回收利用,也是解决制造动力电池时贵重金属不足的问题我们要知道,即使梯次利用也都被消耗完毕,这些废旧电池里的锂、钴等是可以重复利用的,大家可以关注一下格林美等电池拆解公司的股价就能知道。
一般来说,回收利用会通过一定的工艺,比如火法、干法、湿法等工艺,拆解电池,回收里面的锂、钴、镍等贵重的金属。而再生利用技术这些年发展比较快速,现在有好几条不同的路线:物理回收、湿法回收、热法回收、生物回收等。
我们要知道,之前电瓶车用的铅酸蓄电池的镉、铅、砷,这些金属无论对环境还是对人体,都会造成巨大伤害,如果厂家用合乎国家法规技术方法进行回收再制造,在成本上比较高,经济性并不好。而三元锂电池还是磷酸铁锂电池,里面都不含镉、汞、铅这类难处理的有害元素,而是富含锂、镍、钴、锰、铜、铁、铝等贵重金属,对环境危害并没有大众想象那么大,属于环保类电池。
现在汽车动力电池的锂、钴、镍,非常昂贵,如果能够回收(再生处理),也能够缓解原料上涨带来的资金压力。电池级的碳酸锂、氢氧化锂价格即便到了20万/吨,价格实际依然很高。而三元锂电池里面的钴金属,则是更加昂贵。我国钴资源储量仅占全球总量的1%,因此钴资源十分短缺,每年自产矿石钴金属量只有1500吨左右,进口依赖度在90%以上。(2021年数据)。
所以,无论是风险还是成本因素,对于动力电池的贵重金属回收属于是必选项。国外的车企,基本都在研发回收锂电池技术和建设回收工厂,如大众、丰田、特斯拉、本田、宝马、奥迪等都有着详细的日期规划表。同时,国内也在起草相关的动力电池回收方案。比如2022年4月,工信部研究制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》和行业急需标准,健全动力电池回收利用体系。
最后,有机构测算过湿法回收的经济效益,不过数据是2018年的了,按照当时技术成本和锂、铜等贵金属的价格,每回收一吨重的三元锂电池,企业可以盈利6355元,回收一吨重的磷酸铁锂电池,企业赚-312元。随着技术发展成本摊薄和各类贵金属的涨价,目前锂电池回收的盈利能力已经有很大提升了。
最后的话:用科技解决科技问题,用魔法打败魔法!我们试想下,中国已经约有20亿部手机,手机也都是有电池的,同理汽车也可以参考手机。当数百万电动汽车集体换电池时,回收利用显然是最理想的解决方案之一。而且国家相关部门规定车企负责回收新能源汽车电池,对于私自拆解等导致环境污染的,要承担相应任,这无疑给废旧电池的回收上了“紧箍咒”。
同时,中国目前是最大的锂电池生产国,在回收方面也遥遥领先。不少地方甚至已出台政策,鼓励生产企业和经销商回收动力电池,比如说在上海回收一套动力电池,补助1000块钱等。随着废旧电池回收技术的大力发展,我们一定会尽可能的把污染降低到最低程度,以便达到环保目的,最终电动汽车将会成为真正意义上的绿色环保交通工具之一。启动电池革新!比亚迪插混车换装铁锂材料:与整车同寿、无需搭电
快科技11月10日消息,作为汽车重要的零部件之一,启动电池的作用不可或缺,在燃油车时代,启动电池普遍使用铅酸蓄电池。
这种电池寿命不长,一般使用2-3年就得更换,而且容易亏电,如果车子长期停放不动,就有可能因为亏电而导致无法启动车辆,这时就得自己搭电或者叫救援了,花钱又费事。
此外,铅酸电池的体积较大,需要占用车辆内部较多的空间,而且更为重要的是,铅酸电池污染严重,一旦废旧电池处理不当,会对土壤和水源造成严重的污染。
那么有没有可能将铅酸电池进行革新呢?作为新能汽车行业引领者,比亚迪宣布通过技术创新,率先使用磷酸铁锂启动电池,以淘汰落后的铅酸蓄电池从而实现整车无铅化,用技术创新助力实现绿色梦想,助力“为地球降温1℃”。
前面已经提到,铅酸电池缺点诸多,虽然之前被广泛用于启动电池,但已经到了将要被淘汰的时候。
而三元锂电池由于安全性和稳定性以及成本原因,由不能用作启动电池,所以比亚迪的铁锂电池,就成为了唯一的可替代电池。
相比于铅酸电池,铁锂电池寿命长,可以媲美整车,结合智能保电功能,甚至可以终身不用更换,而且体积小,节省车内空间,自身重量轻,也能降低整车能耗,最为重要的是,它不含铅,对环境更为友好。
比亚迪将插电式混动车型的启动电池更换为铁锂电池,也符合自身发展的需要。
使用了铁锂电池之后,比亚迪可以利用电池管理系统,提升电池管理效率。铁锂电池将能避免铅酸电池出现的没电状况,系统可自动检测小电池电量,通过大电池自动给小电池补充电量,不会出现车上明明有电,车却缺电的情况,从此告别搭电烦恼。