動力鋰電池的梯次利用儲能仍存爭議動力鋰電池梯次利用是指在發(fā)展電動汽車過程中對動力鋰電池生命周期以及可再使用性進行估測后,將電池系統(tǒng)從車上拆下來成為一個個單體,并重組“再就業(yè)”成為新的電池儲能系統(tǒng)。
動力電池的回收利用主要包括兩種方法,即報廢拆解與梯次利用。目前政策引導(dǎo)是鼓勵先梯次利用、再拆解回收,以充分發(fā)揮廢舊電池的經(jīng)濟效益。但受制于電池均一性和成本影響,目前梯次利用的量比較小。數(shù)據(jù)顯示,2017年,全國報廢拆解和梯次利用的鋰電池(含數(shù)碼鋰電)共8.3萬噸,其中電池拆解占比高達95%。
動力電池的拆解回收目前主要集中在對正極材料的回收上,回收方法有干法回收、濕法回收和生物回收技術(shù)。 干法回收主要是指使用機械分選法和高溫?zé)峤夥ㄖ苯訉崿F(xiàn)各類電池材料或者有價金屬的回收,但是確定也比較明顯,容易造成二次污染而且能耗高,不符合國家節(jié)能減排的環(huán)保政策。 濕法冶金方法是對鋰電池進行破碎分選一溶解浸出一分離回收的處理過程。這一方法的優(yōu)勢就是產(chǎn)品純度高,化學(xué)反應(yīng)選擇多,對操作和設(shè)備要求低,但是缺點是反應(yīng)速度慢,工藝復(fù)雜、成本偏高。
退役電池以磷酸鐵鋰電池為主,主要將梯次利用于儲能市場。鐵塔基站是退役電池的良好應(yīng)用場景,在電量80%至40%的衰減過程中,退役電池依然可以在儲能上實現(xiàn)800次以上的循環(huán)壽命。電動汽車的動力電池性能會隨著充電次數(shù)的增加而衰減,當(dāng)電池容量衰減至額定容量的80%以下時,動力電池就不適于應(yīng)用在電動汽車上,這意味著其在電動汽車上的使用壽命終止。如果直接將電池淘汰,必將造成資源的嚴(yán)重浪費,同時也會導(dǎo)致環(huán)境污染?!♂槍ν艘鄣膭恿﹄姵?,有兩種可行的處理方法。一種是直接作為工業(yè)廢品,進行報廢和拆解,提煉其中的原材料,實現(xiàn)原材料的循環(huán)利用。另一種方式則是考慮退役的動力電池,雖然已經(jīng)不滿足汽車的使用條件,但仍然擁有一定的余能,其壽命并未完全終止,可以用在其他領(lǐng)域作為電能的載體使用,從而充分發(fā)揮其剩余價值。
退役鋰動力電池相對于傳統(tǒng)鉛酸動力電池具有以下優(yōu)勢: 1)梯次利用的鋰動力電池自放電率低、循環(huán)次數(shù)多,退役的鋰動力電池梯次利用后的理論上仍能夠有6年的實際壽命,有400次以上的深度循環(huán)次數(shù),較傳統(tǒng)鉛酸道理電池的5年使用壽命、100次左右的深度循環(huán)次數(shù)有大幅的提高。 2)耐高溫能力強,鋰動力電池可滿足-5~45℃的使用環(huán)境,目前通信基站常用的鉛酸動力電池溫度上限僅為30℃。 3)放電特性好,可大電流放電。 4)自放電效率低,可減少動力電池長時間浮充損耗的電能。 5)占地小、重量輕、運輸成本低,鋰動力電池重量和體積為同容量鉛酸動力電池的1/2~2/3。
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