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看看它们是怎么做的太阳集团游戏官方网址,美

2019-11-02 21:31

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动力锂电池再利用是指介于新能源汽车和动力锂电池资源化的中间环节。由于动力电池更换后,仍有70%-80%的容量可使用,若直接进行资源化回收,将造成极大浪费,通过对汽车使用后的动力电池进行拆解、检测和分类后的二次使用,实现动力电池梯级回收,可实现动力电池30-60%的成本降低目的。

外媒报道称,美国保险商试验所UL向4R Energy公司颁发了世界上第一张UL 1974认证证书,证明了4R Energy公司用废旧电池生产的储能电池的安全性和可靠性。

记得在很小的时候,父母就告诫我用完的电池不要乱扔,否则会造成污染。时至今日,新能源车企们也面临着“退役”电池的回收问题,中外皆如此。记得一位已退休的新能源专家曾跟我说:既然你生产或使用电池获得了利益,就必须要对后续的环保、再利用问题负起责任。”老专家的话意味深长。

一、梯级回收商业模式

4R Energy总裁Eiji Makino说:“自从我们成立以来,重新利用电动汽车的电池安全性和可靠性始终是我们公司的首要任务。凭借UL 1974,我们的生产流程现已通过世界领先的独立第三方测试和认证机构之一的认证。它有助于建立客户对二次电池可行性的信任,并将为储能系统的进一步发展做出贡献。”

有这样一组数据可以跟大家分享,根据相关行业的专家预测,2018年后动力电池规模化的退役会到来,预计在2020年累计将超过20万吨,一块重量约20克的手机电池可以污染1平方公里的土地长达50年之久,各位可以算算这20万吨如果没有得到有效的回收,将对环境构成怎样的威胁!

动力锂电池再利用终端主要瞄准家庭储能、店铺、新能源分布式发电、防灾据点、通讯基站、微型电动车、电动自行车应用等领域。这些领域应用对能量密度的要求相对较低,但是对循环寿命和价格要求相对较为苛刻,考虑电池回收、转换及运输等多重成本,车用废旧电池实际的回收价值只有新电池成本的10%左右,在价格上可以满足要求,但是循环寿命的验证还需要在电池设计时予以考虑,保证再利用环节的寿命要求。

UL能源和电力技术部门总经理Jeff Smidt补充说:“我们很高兴向4R Energy颁发我们的第一个UL 1974认证,并帮助加速回收和再利用电池的应用,作为备用能源和存储产生的能源。”

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动力锂电池再利用商业模式需要建立多方面的合作机制。首先需要通过推行回收责任制建立回收利用网络,保证再利用电池来源。其次,电池回收提供商必须与上下游建立紧密联系。再利用核心主要包括电池回收、电池评价和二次再装配利用等环节,由于再回收和新能源汽车运营中的电池运营商密切相关,最佳方式是由运营商、汽车厂和电池企业合资建立电池服务模块,承担动力锂电池的再利用业务,对再装配电池可以考虑通过电池租赁或者零售等方式应用在终端客户上。

据了解,UL于2018年10月首次发布了针对美国和加拿大市场的动力电池再利用的UL 1974标准。该标准的发展预计有助于发挥废旧动力电池回收再利用的作用。

具体来说,如果锂电池没有得到有效回收,镍、钴、锰、锂等重金属元素会对环境、水等造成严重污染;负极材料里的碳、石墨等会造成粉尘污染;电解液会造成氟污染。按照市场的普遍共识,从纯电动车上退役下来的电池还有着70-80%的电量,可以被用来储能、低速车、光伏等,直至20%电量以下才是真正意义的报废阶段。

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UL主要从事产品的安全认证和经营安全证明业务,其最终目的是为市场得到具有相当安全水准的商品,为人身健康和财产安全得到保证作出贡献。获得UL认证是各国产品能否进入美国市场的关键。

所以,梯级利用是现阶段最需重视的回收方式。宁德时代曾经做过这样的测算,退役之后的磷酸铁锂动力电池可以作为储能电池使用至少5年,直接报废并拆解回收的话,1吨磷酸铁锂的回收经济收益在10000元左右,如果用作梯次利用收益则是前者的3到4倍,比如用于储能电站、通讯基站等。

二、国外电池梯级回收现状

4R Energy公司成立于2010年9月,由日产汽车提供技术支持,住友集团提供营销策略成立的主要从事电动车废弃电池再利用的合资公司。日产汽车持股比例51%,住友集团持股49%。

作为三元锂电池来说,由于循环寿命比较短,其非常适合拆解回收,回收价为40000-50000元/吨,宁德时代将三元锂电池的镍钴锰拆解下来去做三元材料的前驱体,价格甚至可以达到80000元/吨。

1.日本

4R Energy专注于电动车电池的有效再利用。此前,该公司开发了一款可快速测量废旧电池性能的系统,并计划将这一创新技术应用于日本东部Namie工厂,以处理从日本各地收集的电池。目前已开发了标称功率分别为12、24、48、72、96kW的家用和商用储能产品。

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日本非常重视动力电池的回收利用,未雨绸缪,早在电动汽车推广之前,就已经考虑了动力电池的梯级利用问题。

2018年3月,日产宣布组建专门从事电动汽车锂离子电池再利用、处理的工厂,新厂将位于日本浪江町,由日产和住友商事的合资公司4REnergy运营。

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日产汽车在聆风上市之前就和住友集团合资成立了4REnergy能源公司。该公司从事电动车废弃电池的再利用,公司总投资额4.5亿日元,日产占合资公司51%的股份,住友则占剩下的49%。公司目标是开创崭新的结构流程及市场,将内存于汽车内长寿命、能源密度高的蓄电池以不同用途灵活运用。日产相信4R Energy合资公司将发挥电动车锂电池的剩余价值,目前已开发了标称功率分别为12、24、48、72、96kW的家用和商用储能产品。

新开设的工厂将成为4R Energy开发和制造的全球中心。工厂再利用和再制造的电池将被用来为电动汽车提供全球首个可交换的再生电池,还将用于大型存储系统和电动叉车。

即便是未来的市场风口,没有政策支持也是不行的。今年1月,中国铁塔公司16家企业签订了新能源汽车动力蓄电池回收利用战略合作伙伴协议。其实早在2015年,中国铁塔公司就开始建设退役电池梯次利用试验站点,目前试点范围已扩大到12省市,建设了3000多个试验站点,涵盖备电、削峰填谷、微电网等各种使用工况。

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外媒报道称,日产爱尔兰公司宣布,从2020年起将为家庭和企业提供储能电池系统,声称有可能降低电力成本,并在高峰时段减少对电力的需求。

太阳集团游戏官方网址,转过来到2月份,工信部、科技部、环保部、交通部、商务部、质检总局、能源局印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》的通知,鼓励汽车生产企业、电池生产企业、报废汽车回收拆解企业与综合利用企业等通过多种形式,合作共建、共用废旧动力蓄电池回收渠道。

2.美国

而4R Energy公司获得世界上第一张UL 1974认证有助于进一步推动日产动力电池回收利用业务的发展。

当然,国家关于电池回收的政策远不止这些,在此不一一赘述。无论对于车企还是电池制造商,责任重大,机会也很大,这个理论在全球都适用,比如下面这些案例,它们为将来电池回收的发展做出了成熟的表率!

美国对动力电池梯级利用研究较为全面,他们在在动力电池经济效益、技术及商业可行性分析,梯次利用尝试等方面都进行了系统的研究。

当前,包括中日韩以及欧美国家的电池企业和车企都在积极布局动力电池回收和梯次利用,而中国更是走在了行业前列,正在积极探索废旧动力电池梯次利用的应用场景和可持续性商业发展模式。

中国篇

加州大学戴维斯分校的混合电动汽车研究中心在2010年也开展了动力锂电池的二次利用和价值分析等方面的研究,研究内容包括4~5 个电池二次利用领域对电池性能的具体要求、用于家庭储能系统的产品研发,以及评价电池整体价值(电动汽车和二次利用领域的价值之和)的方法体系。研究所用电池包括磷酸铁锂、钛酸锂和三元体系三种回收动力电池模块,并用新电池作为对比。通过对电池整体价值的评估,提出最优化的设计和应用方案,以及动力锂电池最优寿命价值的评价方法,包括电池的分选、测试、评估和证实等过程。

从应用场景来看,用户侧储能、通信基站以及电动自行车等成为了动力电池梯次利用率先应用的场景。

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从2011年开始,通用汽车与ABB开始合作试验如何利用雪佛兰Volt沃蓝达的电池组采集电能,回馈电网并最终实现家用和商用供电。2012年11月通用汽车公司与ABB近日在美国旧金山共同展示了一项未来电池再利用的全新尝试:将五组使用过的雪佛兰Volt沃蓝达蓄电池重新整合入一个模块化装置,可以支持3-5个美国普通家庭2个小时的电力供应。未来,类似应用将能实现为一些家庭及小型商用楼在停电时提供备用电能,在电价优惠时段储存电能供高峰时段使用,或弥补太阳能、风能或其他可再生能源发电中的缺口。

近期,比克电池与南方电网综合能源服务公司合作,共同建成的2.15MW/7.27MWh 梯次电池储能项目投入运营,主要功能是实现用电负荷的削峰填谷、提供电力辅助服务。

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3.欧洲

而在去年,由中恒电气旗下煦达新能源和中恒普瑞联合承建的1MW/7MWh在南通如东成功投运,该项目也是国内首个梯次储能商业化项目。

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早在2010年,TUV南德意志集团受到Germany Federal Institute forBuilding的委托,参与电动汽车电池阶梯利用的研究项目。该项目得到德国能源与气候研究机构的资金支持,项目规划在德国柏林建立储能应用示范工程。

在通信基站储能方面,中国铁塔目前拥有基站190余万座,备电需要电池约44Gwh。中国铁塔宣布自2018年开始在全国31个省级分公司全面推广动力电池梯次利用,已停止采购铅酸电池,全部采用梯次动力电池予以满足。

比亚迪不仅是汽车制造商,更是电池制造商,所以电池回收的工作属于分内之事。在比亚迪整个电池回收业务中,经销商的角色很重要,它们将电池返送给工厂后,工厂经过检测决定是否可以再利用,如果不能,电池将被采用湿法回收的方式进行拆解。除了电池材料的回收,电解液也是回收的重要对象,对于挥发的部分电解液通过废气排放系统进行光线降解,降解成正常气体后排出。总而言之,比亚迪的回收系统还是比较完善的,效率也很高。

2015年,博世集团、宝马和瓦滕福公司就动力电池再利用展开合作项目,该项目利用宝马 ActiveE 和i3纯电动汽车退役的电池建造2MW/2MWh的大型光伏电站储能系统。该储能系统由瓦滕福公司负责运行和维护,项目将建在德国柏林,预期将于2015年年末投入使用。

在电动自行车市场,第三方专业动力电池回收机构中天鸿锂联合多家主机厂和电池厂,布局动力电池回收利用,开创“以租代售”电池梯次利用商业模式。目前已经在电动两轮车、三轮车市场出货梯次利用电池组数万组,市场规模正在逐步扩大。

此外,比亚迪还在寻求更多的电池梯级利用办法。今年6月,比亚迪宣布获签英国18MW集装箱储能项目,这是继43MW、50MW储能项目后在英国市场签下的第三个订单。据悉,该项目将采用比亚迪1.26MW/1.26MWh和0.63MW/0.63MWh标准集装箱系统,能量来源正是废旧电池,这也体现出国际上对于比亚迪电池的肯定。

博世公司拥有丰富的储能电池建造及维护经验,为保证梯次利用的电池能够拥有尽量长的寿命,博世公司开发了特殊的电池管理算法,该算法可保证每个电池保持在健康状态,并可避免损坏其他设备。

值得注意的是,尽管国内已有大批企业在布局动力电池回收梯次利用,但在回收以及梯次利用方面还没有统一的标准,梯次利用的产品也没有相关的安全认证,这在后期或将成为国内动力电池回收利用产业进一步发展的阻碍。

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北汽与蔚来关于电池梯级利用的方式不谋而合,换电模式之所以被重视,很大程度上源于对电池回收长远发展的考量。据北汽新能源官方介绍,新模式将实现对私市场的电池梯次利用,深入挖掘电池全生命周期的价值,促进能源的可循环使用,提高能源利用效率;其次,新模式采用统一的电池管理方案,更有利于电池回收和后续价值开发,创造更多商业价值。此外,蔚来也将换电模式视为重中之重,在今年5月20日完成了第一座换电站的联调工作,蔚来计划到2020年在全国建设超过1100座换电站。

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今年3月,上汽集团与宁德时代新能源科技股份有限公司签署了战略合作谅解备忘录,双方拟进一步深化合作,探讨共同推进新能源汽车动力电池回收再利用。对此上汽集团表示,双方联手打造完整的新能源产业链闭环,不仅将有力推动新能源产业健康发展,更是以实际行动切实推进国家循环经济和生态文明建设。

此外,宁德时代也在布局子公司实现电池回收业务。宁德时代董事长曾毓群不久前曾表示,电池回收循环再利用是动力电池产业健康可持续发展的重要措施。目前动力电池产业在发展初期,回收量比较小,未来市场空间广阔,公司已布局广东邦普子公司从事电池回收业务。

海外篇

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早在2015年,美国的FreeWire公司便推出了一款叫Mobi的电动汽车移动充电站。这个移动充电站很有意思,有点类似于我们所认知的移动充电车,像个大号的“充电宝”。该充电站的直流电来自于日产LEAF的旧电池模块,后者由于是电动车的鼻祖,且销量一直居高不下,所以淘汰下来的电池自然不会少。

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根据FreeWire公司的介绍,这个移动充电车已经推出了“升级版”,储能从最初的48千瓦时增加到80千瓦时,可以连续运行五个小时以上。今年4月20日,该移动充电站在旧金山地区的福特·梅森中心里进行了实际应用,当天正好是夜市。该项目在FreeWire公司看来是给了那些旧电池第二次生命,车主在使用时也是非常方便,可以通过平板电脑或手机操作,充电车位被占用的问题也得到了解决。

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今年3月,日产汽车、住友商事株式会社及其合资企业4R Energy,在日本开设了首家专门从事于电动车锂离子电池再利用和再处理的工厂。4R Energy是家专注于电动车电池的有效再利用的企业,其曾经开发过一款可快速测量废旧电池性能的系统,目的就是为了处理从日本各地收集上来的电池。电池被回收后,这个工厂将利用它们制造可再生电池,应用于大型存储系统、电动叉车,以及住宅和商用的储能设备。

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Younicos,这是一家基于电池技术的智慧储能和电网解决方案提供者,在全球范围内都是领先的,截止2017年全球20多个储能项目中装机量已超过100兆瓦。在今年年底前,Younicos公司将设计并提供世界上最大、最先进的基于旧电池的能量存储系统,49兆瓦锂离子系统将在不到一秒钟内响应电力需求的波动。据悉,Younicos公司还在去年完成了在阿拉斯加科迪亚克岛的一个升级3MW电池储能系统的安装和调试,使得这个岛成为美国仅有的五个可再生资源达到99%以上城市之一。

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2016年初,宝马与博世共同建立了一个光伏电站储能系统,这个系统由成百上千的动力电池废旧模块组成。这个项目被称为"Battery 2nd Life" ,翻译过来也就是锂电池的第二次生命。此外,宝马、博世以及Vattenfall共同组建了一个联盟以实现该项目,而这个项目的电来源便是来自于宝马品牌电动车淘汰下来的电池。

写在最后:正如前文所说,这是责任,更是机会。坦白讲,在新能源汽车发展的最初阶段,大家走了不少的弯路。如今一大批造车新势力和传统车企正在持续发力,越来越多的新产品即将落地,动力电池回收的蓝海也会随之到来。我们不关心谁能在动力电池领域大丰收,长久和长远的规划才是关键所在,它带来的是电池回收的核心诉求-可持续环保。希望更多企业能够稍稍放下利润的包袱,轻装上阵扛起环保的重担!

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