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电动汽车电池,回收前的二次使用是否多此一举?

作者:记者 周瑞峰 编译 来源:《中国经济周刊》 发布时间:2022-07-15 浏览:

中国储能网讯:未来几年将有数百万辆电动汽车报废。但对于它们的电池,这并不是路的尽头。

最终,汽车制造商和回收公司将会从旧电池中收集有价值的材料来生产新电池。但在回收之前,旧电池可以在电网中获得第二次生命。

当前,风能和太阳能发电厂越来越多地利用锂离子电池储能,以便在能源间歇期仍有电力可用。不少汽车制造商表示,对旧电池进行重新利用有助于可再生能源的扩张,并解决电子垃圾等问题。

日产和雷诺等汽车生产商正在利用日益增长的储能需求,加大对旧电池的利用。据国际能源署(International Energy Agency,IEA)估计,在2021年,全球对电网级电池的投资达到了68亿美元,高于2020年的40亿美元。

国际能源署称,目前世界上有1000万辆电动汽车,预计到2030年,这一数字将上升到3亿辆。旧电池利用将成为一个有价值的市场。根据循环储能研究与咨询公司(Circular Energy Storage Research and Consulting)从汽车拆解商和线上市场等渠道获得的数据,到2030年,大约有170万块电池可供重复使用,总价值约为51亿美元。

然而,电动汽车电池在充放电过程中会退化。专家称,在电池最大电量下降20%或更多之前,电动汽车可以行使10万英里(16万公里)。过了这个点,电池的性能会明显下降。但循环储能研究与咨询公司的创始人Hans Eric Melin说,在电池容量降至60%之前,它们仍可用于电网储能,让它们再使用10到15年。

在小规模应用上,退役电池可以储存屋顶太阳能电池板的电力。多年来,汽车制造商和设备公司也在试验退役电池的大规模二次利用。在荷兰阿姆斯特丹,有一个足球场混用了近150块新旧日产电动汽车电池,为储能系统提供支持。

随着越来越多的退役电池出现,类似项目正在激增。大众汽车旗下的斯柯达,从去年开始为欧洲经销商的充电站提供储能系统,每个系统使用20块插电式混合动力电池或5块纯电动车电池。斯柯达表示,该公司最终可能生产4000套这样的系统。

今年3月,欧洲公用事业公司Enel SpA开始与日产合作开展一个项目,使用48块旧电动汽车电池和30块新电池,用于为西班牙Melilla(一个拥有8.6万名居民的城市)的发电厂建设储能系统,该系统可以提供15分钟的备用电源。

Enel可再生能源部门的创新主管Nicola Rossi表示:“电动汽车的每一项改进和规模效益的提升,也是对固定电池的提升。”Enel正在使用退役电池,为罗马Fiumicino机场的一个30兆瓦太阳能园区建造储能设施。

日产能源服务公司总监Soufiane El Khomri说,日产在出售用于电网的旧电池方面占据了先机,该公司早在2010年就推出了一款小型电动汽车日产LEAF,目前有超过50万辆LEAF在路上行驶。他说:“随着电动汽车市场的持续繁荣,我们预计未来的机会将会持续增加。”

根据循环储能研究与咨询公司的数据,到2021年,第一代日产LEAF电池组的平均卖价为每千瓦时130美元,24千瓦时的电池组可以卖到3500美元。

汽车制造商通常会回收旧电池,比如通过与客户签订租赁协议或保留升级后的电池。例如,雷诺已经出租了超过25万块电池,这些电池将在未来几年被重新利用或回收。雷诺在法国拥有多个结合了新旧电池的储能站点。

根据循环储能研究与咨询公司的估计,到2030年,退役电池的总容量将从2021年的10.4千兆瓦时攀升至1075千兆瓦时。这相当于约8000万美国家庭一小时的用电量。

Hans-Günter Schwarz是德国能源供应商RWE AG的电池开发主管,他说,综合电池电压和其他因素,使用退役电池可能比使用新电池更便宜。但目前可供使用的退役电池数量较少,判断它们能否成为电网的大规模解决方案还为时尚早。

RWE在德国Herdecke运营着一个容量约为4.5兆瓦时的储能系统,使用了60块从奥迪电动汽车上取出的锂离子电池。

旧电池的利用价值还取决于能提炼出多少材料,用在新电池上。

专业的电池回收公司,例如美国内华达州卡森市的 Redwood Materials Inc. 和加拿大多伦多的 Li-Cycle Holdings Corp.,正在与大型汽车制造商合作开发电池回收技术并建造工厂。Redwood从特斯拉的电池供应商日本松下集团那里回收电池组件。而Li-Cycle 正在开展一项由通用汽车公司支持的电池回收工作。

在欧洲,雷诺公司与Veolia Environment SA和Solvay SA合作,净化和提取废旧电动汽车电池中的金属。

也有专家说,旧电池直接回收是比二次使用更好的选择。瑞典电池制造商Northvolt AB的首席环境官Emma Nehrenheim说,电池回收已成为一种回收有价值金属的经济高效的方式,而二次使用的价值尚未得到大规模证明。“相比之下,立即回收的经济效益更令人信服。”

(编译自《华尔街日报》)

(本文刊发于《中国经济周刊》2022年第13期)

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关键字:动力电池梯次利用

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