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海南废旧物资回收——电动汽车废旧电池怎么处理?

海南废旧物资回收——电动汽车废旧电池怎么处理?

海南废旧物资回收——电动汽车废旧电池怎么处理?


储能成本不是应用的障碍,机制才是。


作为日系车企"领头羊"般存在的丰田汽车,将于今年内推出一款用于代步的全新微型纯电动车型,续航里程100公里,*高时速不到60迈。


按说汽车品牌每年出一款新车型算不上大新闻,但丰田汽车将推出的这一款车型,有点不一样。不同之处在于这款单座或双座车型,其电池组可以简单拆卸、重复利用。在电池储备电量衰减20%-30%后,还能拆下来作为家用储能系统。

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将汽车废旧电池用作储能系统,丰田在2018年就做过相关项目,不过那是丰田与日本中部电力公司开展项目合作,研究是否能将普锐斯的旧电池另作他用。


现在看来,丰田已经认定了家用储能装置是汽车电池回收后的*佳流入领域。车还没开始卖,废旧电池的流向已经安排得明明白白。


丰田的规划自然与日本推崇的户用“光伏+储能”的能源消费模式有很大关系,同时又给我们很多启示。


日本独特的能源结构


新能源汽车的动力电池回收用于家庭供电,并非单纯地出于环保,也是因为日本独特的能源结构。


严格来讲,日本位于全球*集中的地震、火山带上,其石油、天然气等化石能源的探明储量极低。从20世纪40年代开始,日本经历了由以煤、石油为主,再到多种能源均衡发展的能源战略演变进程。


1973年,日本能源需求的3/4是石油,而石油进口量占总需求的99%,这导致日本成为第*次石油危机中受影响*大的发达国家,其工业生产下降了20%以上,GDP增长率同比下降了10%。


紧接着,1979年第二次世界石油危机,又让高比例使用石油燃料的日本付出了惨痛代价。


日本政府意识到发展核电有助于降低对石油的依存度,于是抓住了70年代核电发展低潮的机会,成功吸收引进了国外核电技术。日本政府提出要大力推进核电开发,构建以核电为主的低碳能源结构。


截*2011年,日本共有54座核电站参与发电,核能占总能源供给比重的31.3%,核能一度被日本人认为是"国产能源"。



但同年的福岛核事故,宣告了日本核电发展暂时告一段落,可再生能源的开发变得尤为重要。光伏太阳能就是其中的主要发展路线。


日本的地貌特征不适合大规模太阳能发电站的建设,却非常适合推广屋顶光伏产业,为了鼓励国民在住宅安装光伏太阳能板块,日本政府出台了一系列政策,比如允许家庭以固定价格将光伏太阳能的多余电量售卖给企业。


日本政府颁布立法,对光伏实行强制上网电价,要求全国10家电力公司购买过剩的太阳能电力。日本太阳能家庭剩余电力收购制度(FIT),从2009年开始,期限10年。


2012年时,日本家庭太阳能发电,公共电网收购价格为42日元/kwh,相较同期德国小型太阳能光伏发电系统的收购价17.9欧分 /kwh(大约合22日元/kwh),高出不少。


日本政府的目标是到2030年,所有家庭设置太阳能电池板将占30%,采用太阳能电池发电的家庭数量从2012年的近100万户增加到1400万户。


为了抢占储能市场


尽管日本几大巨头公用事业公司承诺在FIT过期后继续购买家庭光伏系统产生的多余电量,但FIT期限过后,只有10日元/kWh的报价远低于先前的价格。


FIT协议到期,电力公司降低上网电价,家庭光伏所发电量收益将减少,日本政府适时地推出了虚拟电厂(VPP)的规划,也刺激了家庭对安装住宅储能解决方案的需求。



VPP就像是一个能源收集平台,将一定区域内的光伏电池板、蓄电池等电源系统结合起来统一管理,根据不同的电力需求供应相应的电力。虽然每个电力规模很小,但积少成多,收集起来就能够像一个发电站一样输出电力。


知名便利连锁店企业罗森就在东京电力公司管辖内的250家店铺进行了VPP试验,主要是将电力通过VPP远程供给各分店的空调和照明使用,提高电力调配能力。


作为VPP系统中的一部分,日本政府也出台了针对"光伏+储能"装置的相关激励政策。日本政府为安装锂电池储能的家庭和企业用户提供66%的费用补贴。


由于日本的每个家庭用户都可以安装和配置自己的光伏电池板和电池,还可以把电池储存的电能进行销售,新能源汽车商和电池制造商们纷纷抢占市场,本地的丰田、本田、尼桑、松下、京瓷,欧美的奔驰、宝马、特斯拉和中国的比亚迪、宁德时代纷*沓来。


废旧电池降低储能成本


有市场就有竞争,围绕储能市场的竞争就在于如何降低成本。


据彭博新能源财经*新数据显示,2019年,在全球市场,户用储能系统成本约为721美元/kWh,距离规模应用的目标成本仍有相当差距。


造成储能成本居高不下的一个主要原因是,锂电池成本偏高,导致整个项目的投资回报达不到储能投资的要求。而如果储能用户侧使用退役锂电池,*大的优势是储能成本会降低。


目前,日产汽车与美国电力公司正在测试一项电力储能技术,即利用废旧电动车电池,达到大幅降低成本的目的。



根据双方的合作,美国电力公司将收集日产汽车旗下纯电动车型Leaf(国内称聆风)的废旧电池,这些废旧电池将大规模地用于创新测试中,该技术将成功促使电力储存系统的成本下降,并将的使用寿命延长近三分之*。


据悉,该举措将减少典型工业系统或电网储能系统内核心部件的成本,将其成本缩减*200美元/kWh以下。


"光伏+储能"被推广


户用"光伏+储能"模式并不是日本的专利。


在澳大利亚,2019年安装储能电池的光伏用户达到7万户,接近已安装屋顶光伏户数的5%,也使得澳大利亚"光伏+储能"在全球电池的比例达到30%。


在澳大利亚阿德莱德,构建的虚拟电厂已经实现了超过60套户用储能系统接入,达到了项目网络化运行的关键指标,未来计划总计接入1000套户用储能系统。



欧洲户用"光伏+储能"系统正在接近电网平价,预计*快在2021年,家庭自己发电的成本将低于从电网购电的成本。整个欧洲的户用"光伏+储能"系统将增长5倍,届时年装机将达500MW/1.2GWh。


自2017年以来,欧洲将近50%住宅用户太阳能发电设施都配套部署了电池储能系统,德国现在大约部署了150,000个家庭储能系统,储能容量约为1GWh。


在美国,户用储能安装量飞速增长:在过去的四年里年增长率超过200%,而且这个趋势还会继续。从2020年开始,加利福尼亚州通过修改建筑规定的办法,要求本州新建住宅安装光伏系统,鼓励建筑商安装电池储能系统。


户用"光伏+储能"模式正在全球各地被采用,而现在此种模式搭上电动汽车废旧动力电池,使得废旧电池梯次利用兼具了环保和经济价值。废旧电池做储能设备在上述地方推广也将更容易。


即便经过了几年或者几千次的深度循环充放电,动力蓄电池组的可利用电量仍然保持在70%~80%之间,或许30%的电池性能衰减对电动汽车来说是非常不利的,但对于常用的家庭储能系统而言,这些剩余的电量却显得绰绰有余。在延长蓄电池使用周期的同时省去一大笔蓄能装置的投资费用,可谓一石二鸟。


在中国落地还有问题待解决


日本车企已经奔着为户用光伏储备电池的目的生产汽车,而我国,不论是户用光伏还是废旧电池的梯级利用,发展都还非常不完善。


来自中国汽车技术研究中心的预测显示,2018-2020年全国累计报废动力电池将达12-20万吨,而到2025年这一数字将飙升到35万吨。


废旧电池重新利用,问题多多。新能源汽车退役的动力电池,做梯次利用储能,并非简单的平行移植,还需要解决电池的一致性和安全性问题,以及技术上的进一步攻关。


梯次利用储能*为关键的问题就是检测环节,只有正确判断退役电芯或模组的工作状态,才能进行相匹配的梯次利用。


有专家指出,动力电池在理论上可以回收梯次利用,但问题出在动力电池的产品结构和生产工艺设计上,很多企业为提高电池组工作的可靠性,采用激光焊接工艺将电池串联起来,或者采用螺栓紧固方法。这样的连接结构造成动力电池梯次利用的难度,用户采用旧电池重新组装成电池组的成本过大,阻碍了动力电池的梯次利用。


说到底,考验的是光伏产业与废旧电池回收-梯级利用的协同性。


国内工商业储能项目的收益仍然聚焦于峰谷价差套利,不仅收益直接受电价结构影响、具有较强的不确定性,而且储能在灵活性等方面的价值无法充分发挥。电力体制改革效果不理想,储能电池生产成本下降再快,也没有规模化的储能市场。


储能成本不是应用的障碍,机制才是。在没有公平的市场环境和按效果付费的价格机制下,储能的多重应用价值无法得以充分体现。


看来,光伏+储能+旧电池再利用并不容易。那么,困惑来了:世界其他地方也曾面临过同样的问题,可是有着全球*强的光伏生产能力、*大的储能电池生产能力的中国,为什么在户用"光伏+储能"市场,却远远落后了呢?


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