家住北京的李先生4年前購入一臺混合動(dòng)力的新能源汽車(chē)。幾年用下來(lái)，他明顯感到車(chē)子的續航能力不足。
二手新能源汽車(chē)基本沒(méi)有市場(chǎng)，想要轉賣(mài)并不現實(shí)，而更換新電池費用又十分昂貴。無(wú)論是換新電池還是賣(mài)掉，似乎都不是令人滿(mǎn)意的選擇，李先生感到十分為難。
車(chē)主李先生的困境只是我國電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨問(wèn)題的一個(gè)縮影。
電動(dòng)汽車(chē)的核心元件——車(chē)載鋰離子電池，平均壽命為5~8年。當電動(dòng)汽車(chē)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(chē)市場(chǎng)“退役”。也就是說(shuō)，中國新能源汽車(chē)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。
退役電池數量多、剩余電量大是我國退役電池面對的兩個(gè)問(wèn)題。國際環(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《為資源續航：2030年新能源汽車(chē)電池循環(huán)經(jīng)濟潛力研究報告》中指出，當前中國新能源汽車(chē)保有量達到417萬(wàn)輛，以5~8年的服役期折損20%電量為退役條件計算，預計在2021年~2030年期間，中國新能源汽車(chē)動(dòng)力電池退役總量將會(huì )達到705萬(wàn)噸，累積退役電量達到708億瓦時(shí)。
到2025年，中國退役動(dòng)力電池累積電量預計可達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。
動(dòng)力電池也有可能成為沉重的環(huán)境負擔。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克重的手機電池可使1平方公里的土地污染50年。對于因環(huán)保而生的新能源汽車(chē)，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?？蓛H僅將退役電池直接報廢拆解，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。
如何妥善處理、利用退役車(chē)載鋰電池的問(wèn)題是全球新能源汽車(chē)的普遍難點(diǎn)。放眼國際社會(huì )，梯次利用是處理電動(dòng)汽車(chē)退役鋰電池的主流做法。
梯次利用的原理不難理解，我們在日常生活中也有類(lèi)似經(jīng)驗：玩具車(chē)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(chē)淘汰下來(lái)的動(dòng)力電池也是一樣的道理。電池雖不能滿(mǎn)足車(chē)輛動(dòng)力需求但仍可以為別的設備提供電力。
此外，對于現階段動(dòng)力電池的回收，業(yè)界提倡實(shí)現退役電池就地轉化。由于退役電池中仍有大量電量，因此在運輸途中對車(chē)輛、路面狀況、溫度等均有要求。同時(shí)，因為電池具有一定的重量和體積，長(cháng)途運輸成本高，所以在本地實(shí)現梯次利用是處理退役電池的最理想狀態(tài)。
目前我國在電動(dòng)汽車(chē)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”是我國目前鼓勵回收利用車(chē)載鋰離子電池的原則。
去年，工業(yè)和信息化部辦公廳、國家開(kāi)發(fā)銀行辦公廳正式發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)工業(yè)節能與綠色發(fā)展的通知》，重點(diǎn)支持開(kāi)展退役新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池梯級利用和再利用。
今年11月初，國務(wù)院發(fā)布了《新能源汽車(chē)發(fā)展規劃》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》)，其中除了涉及加速新能源汽車(chē)充電樁等配套基礎建設，還專(zhuān)門(mén)提及動(dòng)力電池的全價(jià)值鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展，強調保障鋰、鎳、鈷、鉑等關(guān)鍵資源供應安全。
值得一提的是，這是國務(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：國家電網(wǎng)公司該如何做?
國家電網(wǎng)公司近兩年在儲能及其他領(lǐng)域為新能源汽車(chē)的“善始善終”進(jìn)行著(zhù)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(chē)等領(lǐng)域日益增長(cháng)的能源需求。電池是5G基站中重要的一環(huán)。據公開(kāi)信息顯示，截至2019年年底，中國鐵塔公司計劃在2020年內將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。
結合《規劃》中強調保障關(guān)鍵資源的供應安全這點(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(lài)進(jìn)口。隨著(zhù)新基建的深化發(fā)展，包括5G基站在內的電池供應風(fēng)險預計也將持續增長(cháng)。
面對“功耗”這只“攔路虎”， 將退役電池投入5G基站使用，既滿(mǎn)足了基站內備用電系統的電池需求，還緩解回收鋰電池和制造新電池的產(chǎn)能壓力。同時(shí)，因為退役電池的電量基本不受時(shí)間限制，所以在谷時(shí)充滿(mǎn)電，在峰時(shí)向外放電，打個(gè)時(shí)間差，能有效降低基站運營(yíng)成本。
11月18日，浙江杭州余杭區的首座利用蓄電池梯次改造的5G基站投入運行，激活沉睡退役電池能源120千瓦時(shí)，預計每年至少節省電費3.6萬(wàn)元。
該供電公司員工葉萬(wàn)成介紹說(shuō)：“我們在站點(diǎn)內安裝了10塊國產(chǎn)新能源汽車(chē)退役電池，共計容量100千瓦時(shí)，結合能源控制系統，與原有后備電池共同為基站提供電力供應，可以有效解決5G基站的大功耗問(wèn)題。”
思路二：電網(wǎng)“儲能”
另外一項關(guān)于退役電池梯次利用的探索發(fā)生在儲能電站。供電公司將整組電動(dòng)汽車(chē)退役電池安置在微型儲能電站中，通過(guò)采用小型變流器與電動(dòng)汽車(chē)退役電池結合的方式，搭建梯次電池儲能系統。
11月10日，由國網(wǎng)(寧波)綜合能源服務(wù)有限公司投資建設的梯次再利用儲能電站正式投運。該儲能站總容量900千瓦時(shí)，最大輸出功率300千瓦，是目前浙江省規模最大的梯次儲能電站。
目前該儲能電站以峰谷價(jià)差獲利作為盈利模式，結合浙江的電價(jià)策略，每日執行“兩充兩放”的運行策略，預計一年可為電站節約電費開(kāi)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)電系統相結合，探索更加清潔綠色的汽車(chē)電池“退役之路”。
國網(wǎng)上海電力與上海電氣集團聯(lián)手打造的停車(chē)場(chǎng)智慧能源項目“能源魔盒”是一個(gè)集“風(fēng)、光、儲、充、控”為一體的小型儲能系統。
其中的“梯次利用儲能電池系統”將電動(dòng)汽車(chē)淘汰的電池組變成園區的儲能系統。園區負責人介紹說(shuō)：“退役電池經(jīng)過(guò)檢測、維護和重組，可以在儲能領(lǐng)域實(shí)現梯次利用。”
此外，退役電池也積極為電單車(chē)充換電行業(yè)提供綠色用電方案。今年5月，國網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)公司旗下國網(wǎng)什馬與滴滴青桔達成戰略合作，開(kāi)展電單車(chē)充換電基礎設施服務(wù)共享、電池資產(chǎn)租賃等項目。在探索、完善綠色出行供應鏈的同時(shí)，國家電網(wǎng)公司也在不斷拓寬退役電池的應用領(lǐng)域。
梯次利用是動(dòng)力電池循環(huán)經(jīng)濟的起點(diǎn)已經(jīng)成為業(yè)界共識。無(wú)論是基站“備電”還是電網(wǎng)“儲能”，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(chē)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。
