“ 梯次利用”让动力锂电池再生

说到节能与新能源汽车，话题总绕不开电池。不管是纯电动汽车、混合动力车还是增程式电动汽车，都会用到电池，电池是必不可少的动力来源。随着新能源车的逐步产业化，其销量将突飞猛进，而新能源车动力锂离子电池的保有量也将会随之呈几何级数上升。但与此同时，一些问题也日益显现，其中，用于动力锂离子电池重要材质的镍、钴、稀土等资源瓶颈，以及报废动力锂离子电池的环境污染问题等都是当前乃至今后业界要解决的难题。

“为了最大化利用材料性能，最小化对环境的污染危害，我们要合理处理这些被淘汰的电池。假如每次在回收之前不考虑再利用，意味着我们要消耗更高的能量去提取原始的金属元素，在这个过程中还要出现新的废弃物。”天津固纳得科技相关负责人陈佰爽说。“电池在新能源车上报废后，作为一种污染物，应先考虑梯次利用，再考虑回收和最终处理。”

政府关注梯次利用缓解回收压力

根据发展新能源汽车的相关规划，预计到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量超过50万辆；到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产量力达200万辆，累计产销量超过500万辆。在巨大的增量空间下，由于新能源汽车的核心部件是动力锂离子电池，随着动力锂离子电池使用寿命的结束，从电动汽车上报废下来的动力锂离子电池将大量存在，这些电池该如何处理成为业界面对的一大难题。

“我们在关注动力锂离子电池的发展路线、技术难点、基础设施建设、产业化推进等方面的同时，也应把废旧动力锂离子电池该如何处理提上日程。”我国工程院院士杨裕生说，“这些报废的动力锂离子电池制造工艺先进，即使报废以后仍然保持很高的安全性和电性能，有必要采用梯次利用的方式实现废旧动力锂离子电池的资源利用最大化。”

杨裕生认为，在新能源汽车动力锂离子电池进入大量回收阶段后，可以考虑将电池分梯度来再利用。第一步，经过检测和处理后，在动力锂离子电池外观完好、没有破损、各功能元件有效的情况下，可进行梯次利用在通信、储能等领域，也可以用在公园景区的短距离电动场地车、游览车、高尔夫球车上，作为这些低速电动汽车的动力源。从储能设备或低速电动汽车上二次淘汰下来的电池，再进行回收、拆解、再生。

通过梯次利用，报废后的动力锂离子电池可以有其他用途，如此一来，不仅解决了污染问题，还形成了良好的循环利用模式。在业内专家为动力锂离子电池梯次利用叫好的同时，政府部门也开始加大对动力锂离子电池废后处理形式的关注。近期有消息称，国家相关部门正在酝酿出台措施，扶持新能源汽车动力锂离子电池的梯次利用，这标志着国家针对新能源汽车的扶持政策开始关注“后市场”方面。“随着我国新能源汽车的大力发展，针对其核心零部件动力锂离子电池等方面的相关配套政策也有望出台。”杨裕生说。

公司关注示范项目逐步形成

“动力锂离子电池梯次利用不仅可以实现，而且还将成为新能源汽车‘后市场’中一个非常有前景的视角。”杨裕生说。目前国内已经有不少公司在致力于动力锂离子电池的余能研究，纷纷投入资金上马梯次利用研究项目。据悉，部分省份在推动新能源汽车梯次利用方面已经抢先起跑。其中，国网浙江电力公司于2013年编制完成了《动力锂离子电池电动自行车梯次利用技术方法》，其对电动汽车报废电池的电芯进行重组，改造成用于48伏电动自行车的动力电源，实现节能减排。

除杭州外，北京也对动力锂离子电池梯次利用进行了探索。今年三月，由国网北京电科院开展的退运电池梯次利用储能工程落地大兴电动汽车充电站。据北京电科院相关负责人介绍，当电动汽车动力锂离子电池放电容量低于额定容量的80%时，将不能满足电动汽车的实际运行需求，这部分电池退运回收将造成资源的极大浪费；另一方面，随着电动汽车的产业化发展，快速充电将成为用户的基本需求，大功率的直流充电将对电网造成一定影响。

基于该负责人所讲的两方面问题，才有了北京电科院承担开展国网的“电动汽车动力锂离子电池梯次利用技术研究与示范”项目。“我们将退运电池梯次利用与直流快充站相结合，实现退运电池的价值延伸，降低动力锂离子电池的全生命周期的使用成本，同时通过百千瓦级储能系统接入，动态调节充电站内直流负荷，稳定电压节点，降低充电站内负荷峰谷差，提高充电站的综合运营效益。”该负责人说，“通过动力锂离子电池梯次利用项目的开展，将为电动汽车退运电池的产业化发展探索了道路，并且在不增容、扩容的条件下，改变充电设备的接入方法来满足当前直流快充的负荷控制需求，这在新能源汽车的规模化发展方面具有深远的意义。”