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鋰離子電池是比較理想的儲能方式

作者: 時間:2018-04-20 來源:電池中國網(wǎng) 收藏

  不久前在京召開的“儲能國際峰會暨展覽會2018(ESIE)”上,中國北方車輛研究所、國家863動力電池測試中心主任王子冬做了《如何將儲能產(chǎn)業(yè)打造成環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)》的主題演講。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201804/378705.htm

  王子冬指出,我國是一個能源進口大國,有超過60%的一次能源依賴進口,能源戰(zhàn)略安全具有極大風險。而目前我國的發(fā)電結構并不合理,火電比重過大,“改善發(fā)電結構,積極發(fā)展新能源和清潔綠色能源發(fā)電,無疑是當務之急。”電化學儲能具有響應快、配置靈活、控制精準、環(huán)境相對友好等特點,被認為是新能源發(fā)電的“最佳拍檔”。

  王子冬稱,可以預見,未來一段時間儲能市場電池的主流類型為方形硬殼和方形軟包裝100Ah以上的大容量電池。磷酸鐵鋰配硅碳負極被業(yè)內認為將是未來一段時期主流的材料體系,產(chǎn)品采用扁卷和疊片的工藝,具有安全性、長壽命、低成本的特征。

  就目前技術來講,是比較理想的儲能方式,它相對于鉛酸蓄電池等儲能技術具有鮮明優(yōu)勢。但是,無論是一次性鋰電池還是二次鋰電池,均含有多種金屬以及電解液、有機溶劑和電池循環(huán)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物,都會對環(huán)境造成污染。盡快解決電池回收利用問題,已經(jīng)成為全社會迫在眉睫的重大任務。

  國內對電池梯次利用這一概念早已接受,盡管目前還未形成完整的應用模式,但其應用前景仍然被寄予厚望。王子冬認為,要通過對鋰離子動力電池系統(tǒng)全生命周期的梯次利用,來突破鋰電池廢舊材料回收的關鍵技術,并建立多級封閉的動力電池系統(tǒng)核心部件及關鍵材料循環(huán)再利用體系和循環(huán)經(jīng)濟模式。

  動力電池循環(huán)經(jīng)濟的目標是實現(xiàn)動力電池的低成本梯次利用,拉長應用鏈,實現(xiàn)無能耗、環(huán)?;牟牧戏纸夂头诸?,做到無害化回收處理和材料再生。動力電池多級利用和回收至關重要,王子冬指出,“不僅僅是為了環(huán)保,再利用可盈利的商業(yè)模式,將會影響全世界動力電池的標準、性能、結構、生產(chǎn)工藝、材料體系。”

  王子冬指出,動力電池是否具有回收的價值,首先要把經(jīng)濟賬算通,要提前對電池多級利用的效益進行評估。因為實際應用中,許多材料的回收價值比較低,特別是輕量化技術的實施,導致許多企業(yè)的電池箱材料采用非金屬材質,其價值就更低。對于磷酸鐵鋰等電池,其正極材料回收價值不大,按照傳統(tǒng)回收工藝肯定會賠錢。王子冬表示,“經(jīng)濟賬”算通之后,才能考慮下一步的工藝問題。

  王子冬認為,動力電池低成本梯次利用困難重重,問題主要出在電池產(chǎn)品結構和生產(chǎn)工藝上。有些企業(yè)為了提高電池組工作的可靠性,采用激光焊接等方法,大大增加了電池梯次利用的難度。此外,由于不同車型有不同的電池pack設計,動力電池在退役后,很難用一整套流水線進行拆解,造成拆解費時費力。他表示,即便是全球電動汽車領域的領軍者特斯拉,其動力電池系統(tǒng)同樣難以拆解。

  王子冬強調,為了實現(xiàn)在儲能領域的低成本梯次利用,動力電池的一體化設計非常重要。在設計時,要貫徹“電池結構要方便重復連接,便于系統(tǒng)調整和維護,可以實現(xiàn)熱插拔”這一理念,同時,還需要明確:動力電池的非粉碎方式的物理分解效率,要遠遠高于制作效率。所以采用非粉碎方式分解是較經(jīng)濟的方法,而目前社會上絕大部分回收企業(yè)采用的都是粉碎性的方式,這無疑增加了回收成本。

  他指出,成本和盈利問題是電池回收的主要障礙,回收工藝成本高、回收價值低,使很多企業(yè)和資本望而卻步。所以,“一定要開發(fā)出低能耗、環(huán)保的材料分解方法。”王子冬強調。

  到底該如何真正解決動力電池回收再利用的經(jīng)濟性難題?王子冬認為“通過建立高效可靠的鋰離子動力電池系統(tǒng)多級利用和回收循環(huán)系統(tǒng),合理分攤在全壽命周期的使用成本,使其在全壽命周期內,直接降低鋰離子動力電池系統(tǒng)在電動汽車行業(yè)的應用成本,這是目前看來最合適有效的方案。”



關鍵詞: 鋰離子電池

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