一、動力鋰電池面對回收再利用難題

（來源：微信公眾號“杭州西湖投資集團(tuán)有限公司”ID：HZXHIG作者：吳瑩）

從2009年開始推廣至今，我國新能源電動汽車已發(fā)展了10個年頭，在不同城市大力推出限行政策和貨幣補(bǔ)貼的支持下，近幾年新能源汽車爆發(fā)式上升，據(jù)我國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國2019年上半年新能源汽車生產(chǎn)約60.9萬輛，同比新增60%；中游動力鋰電池裝機(jī)總電量約30.01GWh，同比新增93%。新能源汽車近十年爆發(fā)式的上升而引發(fā)的后續(xù)問題中其中最重要的就是動力鋰電池報廢后的處理。動力鋰電池的使用年限一般是3～5年，在2009～2012年新能源汽車推廣的第一階段，新能源汽車銷售不到3萬輛，且80%左右都是公交車。通常新能源汽車6年左右會要面對更換電池的問題，關(guān)于高頻使用車型如出租車、公交車等，其換電的需求可能會縮短至3年。我國新能源汽車的市場集中爆發(fā)于2015年，因此大規(guī)模的換電浪潮來臨是在2021年，我國汽車動力鋰電池累計報廢量預(yù)計將達(dá)到12-17萬噸的規(guī)模，并且隨著新能源汽車的發(fā)展和時間的推移，動力回收的壓力會越來越大。因此即便動力鋰電池還未大規(guī)模涉及到退役后的問題，動力鋰電池梯次回收相關(guān)體系必須要提前完成布局，一旦動力鋰電池市場進(jìn)入到“退役爆發(fā)期”，那么這些電池將面對“流離失所”的處境。

動力鋰電池再利用的過程一般是將廢舊電池失效、拆解、檢測、篩選，接著二次重組再利用。2015年，報廢動力鋰電池累計為2萬~4萬噸，對應(yīng)的電池回收率僅為2%。我國目前動力鋰電池回收還存在很多問題。雖然我國已經(jīng)在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)開始試點生活垃圾分類和回收問題，但在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域由于電池品類規(guī)格多，生產(chǎn)公司多，車企多，回收公司零散，這些問題都不利于動力鋰電池集中規(guī)?；厥铡４送?，成本和盈利問題無疑是電池回收的重要障礙，回收工藝成本高，回收價值低，使得很多公司和資本望而卻步，而且像負(fù)極、錳酸鋰、磷酸鐵鋰系等正極材料本身價格就偏低，沒有回收的經(jīng)濟(jì)推動力，很難保證動力鋰電池的回收率以及資源和環(huán)保。

二、實現(xiàn)動力鋰電池梯次利用成為解決當(dāng)前困境的有效途徑

廢舊汽車動力鋰電池在重新進(jìn)行梯次利用時必須經(jīng)過品質(zhì)檢測，將電芯分選分級，包括安全性評估、循環(huán)壽命測試等，將電芯分選分級，再重組后才可以被再利用。但就算是鋰離子電池，正極材料也是五花八門，主流的就有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。用酸堿溶液浸出，然后再經(jīng)過多種化工程序，對金屬氧化物進(jìn)行萃取。但這些氧化物的成分萃取條件不同，混合液更為棘手。事先按照正極材料對電池分類，成本也不低?；厥照龢O金屬，已經(jīng)是電池回收行當(dāng)中最有利可圖的一個環(huán)節(jié)。但是程序太過復(fù)雜，現(xiàn)在大宗商品和有色金屬、稀土產(chǎn)品價格都在低谷徘徊，用這些方法回收金屬相當(dāng)不劃算，更別提事后麻煩更大的廢液處理。照目前的技術(shù)水準(zhǔn)，單只廢液處理一項，就足以吃掉可憐的回收金屬收益。而負(fù)極材料都是石墨，該材料太便宜，只能做丟棄掩埋處理。幸好石墨本身并不污染環(huán)境，只占用空間。在目前技術(shù)條件下，沒有公司會主動投入回收產(chǎn)業(yè)。

形成規(guī)模效應(yīng)是當(dāng)下動力鋰電池回收的重要突破點。亟待建立動力鋰電池回收體系和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。關(guān)于行業(yè)而言，有利于形成規(guī)模效益，更集中有效的回收和再利用。有利于行業(yè)的整體發(fā)展以及資源和環(huán)境保護(hù)。關(guān)于電池和車企而言，既可以解決自家電池回收問題，又不要額外建立回收機(jī)構(gòu)，新增公司運(yùn)營成本。雖然動力鋰電池回收困難，但是國家目前已經(jīng)出臺了一些支持政策并布局試點工作。已經(jīng)有越來越多的公司開始著手布局動力鋰電池的回收和再利用。

三、儲能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向一覽

當(dāng)前我國的能源結(jié)構(gòu)中可再生能源、水電、核電、天然氣等清潔能源比例相對較低，大力發(fā)展新能源已經(jīng)是國家戰(zhàn)略，當(dāng)前新能源的消納問題是新能源發(fā)展面對的重要考驗，由此儲能成為了未來智能電力發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

我國風(fēng)能、太陽能等清潔能源這幾年發(fā)展迅速，裝機(jī)容量快速上升，所占總裝機(jī)比例提高。由于風(fēng)能和太陽能間歇式屬性所致，在缺乏儲能裝置的情況下，不能夠長時間持續(xù)、穩(wěn)定的輸出風(fēng)能。而為了保持電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量，導(dǎo)致了棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象逐步顯現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計2015年，風(fēng)能較為充沛的幾個省份均有不同程度的棄風(fēng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)且日漸加劇，在光伏發(fā)電運(yùn)行良好的情況下西北部分地區(qū)也出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的棄光現(xiàn)象，且棄光率逐步提高。儲能技術(shù)作為新能源領(lǐng)域的最后1公里，能將浪費掉的能源儲存并在要時得以釋放，能夠平抑、穩(wěn)定風(fēng)能、太陽能等間歇式可再生能源發(fā)電的輸出功率，提高電網(wǎng)接納間歇式可再生能源能力，滿足新能源發(fā)電平穩(wěn)、持續(xù)的要求，有效減少棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象。

發(fā)電公司和電網(wǎng)公司在設(shè)計的時候都是按照最大功率并配合一定的安全裕度進(jìn)行設(shè)計的，但實際負(fù)荷功率在峰、谷時往往是發(fā)生變化的，因此發(fā)電設(shè)備和電網(wǎng)長期處于較低的利用率，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效應(yīng)都很低。儲能設(shè)備能夠在負(fù)荷低的時候儲存發(fā)出的多余電量，并存放在發(fā)電側(cè)和輸配電側(cè)。當(dāng)符合峰值時，可以將負(fù)荷谷底存儲的多余電量發(fā)送給電網(wǎng)，滿足峰值負(fù)荷的需求。另外峰谷電價差的存在，使得儲能系統(tǒng)能夠在谷時存電，峰時儲存的電力再放出來使用，存儲的電量自用降低用電成本或在負(fù)荷峰值時將電能上網(wǎng)賺取電價差額，這關(guān)于諸如杭州等電價差較高的城市具有削峰填谷的潛力。

儲能技術(shù)關(guān)于負(fù)荷端，關(guān)于短暫的諧波沖擊，能夠有很好的補(bǔ)償，改善電能質(zhì)量，這關(guān)于大型數(shù)據(jù)庫、基站等對電能質(zhì)量有要求的重要場所，至關(guān)重要。同時，儲能作為備用電源，給重要的場所供應(yīng)電力保障。自2019年七月二十二日以來，杭州迎來了持續(xù)高溫，截至七月二十六日12時40分杭州地區(qū)的全社會電力負(fù)荷已經(jīng)破1600萬千瓦時，創(chuàng)下歷史新高，如此高的電量負(fù)荷，相當(dāng)于2177萬臺1匹空調(diào)的總功率，要近6座葛洲壩水電站同時開足馬力方能解決用電需求。這關(guān)于供電的穩(wěn)定性和備用方法設(shè)置執(zhí)行都有很高的要求，而儲能技術(shù)就可以有效地解決這一問題。

四、尋求動力鋰電池梯次利用與儲能行業(yè)的有機(jī)結(jié)合點

透過上述的分析，可以得出結(jié)論：1、隨著新能源汽車使用的日漸普及，大規(guī)模的退役電池將成為一大社會問題，不僅影響新能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展更會帶來一系列的環(huán)保問題，因此當(dāng)動力鋰電池在新能源汽車上的使命完成后如何順利過渡到下一個梯次的利用成為了新能源行業(yè)從業(yè)者乃至國家政策制定者一個共同關(guān)注的問題。作為新能源汽車動力鋰電池的鋰離子電池是一種高性能的綠色電池，同時具備能量密度高、無記憶效應(yīng)、壽命長、安全性能好、環(huán)境污染小等優(yōu)點，隨著生產(chǎn)工藝和電池性能的提升，將占據(jù)動力鋰電池和儲能電池等領(lǐng)域的重要市場。2、與動力鋰電池梯次利用所面對的境遇具有相通之處的是當(dāng)前儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壁壘與機(jī)遇，當(dāng)前儲能市場的巨大需求以及現(xiàn)有的各類儲能措施的短板，受電動汽車爆發(fā)式上升的驅(qū)動，使得動力鋰電池在儲能領(lǐng)域的梯次利用成為了新的著力點。

五、動力鋰電池梯次利用與儲能的可應(yīng)用領(lǐng)域與投資機(jī)會

儲能可應(yīng)用到家用，與家庭屋頂光伏系統(tǒng)相結(jié)合實現(xiàn)發(fā)電與儲能系統(tǒng)。關(guān)于家庭用戶而言，將動力鋰電池與家庭屋頂光伏系統(tǒng)結(jié)合，將白天日照高峰時光伏系統(tǒng)所發(fā)的電量儲存起來，到晚間用電高峰時再放出來使用，一方面可以防止在高電價時間段向電網(wǎng)購電，另外一方面也可以防止自家所發(fā)的多余光伏電力以較低的價格被賣給電網(wǎng)或浪費，這種“動力鋰電池能量墻+光伏+儲能套利”的模式在未來家用儲能方面會有很有發(fā)展前景，對光伏發(fā)電政策地區(qū)尤為重要。當(dāng)前特斯拉已經(jīng)率先公布能量墻產(chǎn)品，采用特斯拉電動汽車同源的18650鋰離子電池，外形美觀小巧且相對廉價，具備大規(guī)模普及的潛力。投資領(lǐng)域應(yīng)該重點關(guān)注這類側(cè)重家用“光伏+儲能”領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)的公司。

動力鋰電池也可以在商用和工業(yè)用電中得到有效發(fā)揮。在商業(yè)寫字樓中技術(shù)型公司通過級聯(lián)技術(shù)突破梯次利用的技術(shù)瓶頸，助力電化學(xué)儲能電站的大規(guī)模推廣，使得電池模塊化，兼容不同廠家、不同老化程度、不同類型的電池的使用壽命，降低后期運(yùn)維成本，這也可能成為未來電力公司新的發(fā)展方向。

新能源動力鋰電池梯次利用與儲能行業(yè)的有機(jī)結(jié)合