您有没有想过,现在新能源电动车这么火,但使用过程中锂电池容量有损耗,这个跟手机电池的健康度类似,损耗到一定程度,充满电后续航能力就下降了,就需要更换,但更换下来的电池就该报废了吗?% p% y- S+ R, f2 s7 ~9 _( D/ a0 j
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' y. T* _+ v! s$ @) M) @如果真是这样报废掉,这也太浪费了!
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目前国内很多有前瞻性的企业已经看到了这里的商机,要搞这类车用动力电池的梯级利用。其中日本、美国和德国等国家走的比较早。
, g- R+ N) c% | M6 [& b2 z7 v0 ]国务院也在《节能与新能源汽车产业发展规划》中明确规定,加强动力电池梯级利用和回收管理,建立动力电池梯级利用和回收管理体系。
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什么是动力电池梯级利用?说简单点就是降级使用。这可以减少环境污染,降低能源消耗,实现资源再生。
/ n: O8 Z4 \- v' k; I6 M在示范工程方面,大多集中于分布式发电、电网储能和充电站等;在商业应用方面,家庭储能、商业储能、移动电源、应急电源等小型灵活的设备,还是有很多先机可以占领。
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以我国电动汽车的发展速度,如果到2020年时,电动车市场存量超过500万辆,以一辆车平均配备20kWh的电池来估算,约有1亿kWh(1000 GWh)的锂离子电池进入汽车市场。如果回收处理不当,所造成的环境危害,恐怕是数倍于干电池和铅酸电池。
& h7 a7 ?* o& I8 M$ O* z在传统铅酸蓄电池的组成中,属于有毒有害和腐蚀性物质占据了较大的部分。其中,电解液硫酸占到电池总重量的16%左右,含铅物质的重量占70%以上。生产和回收过程中产生大量的铅烟、铅尘及含铅废水等污染物。
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目前,全球电动汽车市场(不包含燃料电池汽车),其动力电池类型主要有磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰三元等。锂离子电池的正负极材料、电解质溶液等物质对环境和人体健康还是有很大影响。因此,如将废旧锂离子电池处理不当,其中的钴、镍、锂、锰等金属以及无机、有机化合物必将对大气、水、土壤造成严重的污染,具有极大的危害性。
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理解了动力电池梯级利用的概念,那么就很容易理解储能电站了。一般分为蓄水储能,以及电池组储能。其主要作用就是调节峰谷用电问题:用电高峰供电,用电低谷期储存多余电能。# c+ R6 C: M: o9 B- p. z
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提到电池组储能,那么我们降级使用的锂电池组(包)就派上用上了!
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2 v) o5 r/ v6 r特斯拉工业级别的Powerpack产品采用多个100kWh的单体电池可形成容量在500kWh至10MWh+的电池组。这些电池系统利用可实现2小时或4小时连续放电,在用电高峰期可提供额外能源,保障连续的电力能源输送。
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在国内,该方面利用起步较晚,但发展迅猛,目前很多前瞻性企业已经在建立动力电池的整条价值链,即从电池材料生产、电池及电池包生产销售和利用、动力电池回收、梯级利用及储能电站、报废电池拆解和回收再造。完成整个生命周期循环。这样的企业已经在国内初具规模,比如格林美公司(股票代码:002340)。
; {$ G/ Z! o* {' A. o4 M当然,动力电池的梯级利用,也存在很多难点,需要不断摸索和发展,逐步克服,进行工业及商用。
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0 R* e5 o* _7 y# l9 b2 P动力电池梯级利用难点。来源:北极星储能网
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国家要在新能源汽车行业杀出一条属于自己的路,这几年的迅猛发展看出这方面的决心。除了解决新能源汽车的关键技术,攻克三电系统难点(电池、电机、电控),还要解决动力电池全生命周期的绿色循环,才能在汽车行业开辟自己的疆域,实现环境友好发展,绿色持续发展。
1 k% y z. G+ R' S( r+ F* _可喜的是,国内很多企业已经早有准备,等着撸起袖子加油干!
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