鋰離子電池是比較理想的儲能方式

　　不久前在京召開(kāi)的“儲能?chē)H峰會(huì )暨展覽會(huì )2018(ESIE)”上，中國北方車(chē)輛研究所、國家863動(dòng)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。

　　王子冬指出，我國是一個(gè)能源進(jìn)口大國，有超過(guò)60%的一次能源依賴(lài)進(jìn)口，能源戰略安全具有極大風(fēng)險。而目前我國的發(fā)電結構并不合理，火電比重過(guò)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(wú)疑是當務(wù)之急。”電化學(xué)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(diǎn)，被認為是新能源發(fā)電的“最佳拍檔”。

　　王子冬稱(chēng)，可以預見(jiàn)，未來(lái)一段時(shí)間儲能市場(chǎng)電池的主流類(lèi)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(lái)一段時(shí)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(cháng)壽命、低成本的特征。

　　就目前技術(shù)來(lái)講，鋰離子電池是比較理想的儲能方式，它相對于鉛酸蓄電池等儲能技術(shù)具有鮮明優(yōu)勢。但是，無(wú)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(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物，都會(huì )對環(huán)境造成污染。盡快解決電池回收利用問(wèn)題，已經(jīng)成為全社會(huì )迫在眉睫的重大任務(wù)。

　　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(guò)對鋰離子動(dòng)力電池系統全生命周期的梯次利用，來(lái)突破鋰電池廢舊材料回收的關(guān)鍵技術(shù)，并建立多級封閉的動(dòng)力電池系統核心部件及關(guān)鍵材料循環(huán)再利用體系和循環(huán)經(jīng)濟模式。

　　動(dòng)力電池循環(huán)經(jīng)濟的目標是實(shí)現動(dòng)力電池的低成本梯次利用，拉長(cháng)應用鏈，實(shí)現無(wú)能耗、環(huán)?；牟牧戏纸夂头诸?lèi)，做到無(wú)害化回收處理和材料再生。動(dòng)力電池多級利用和回收至關(guān)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(huì )影響全世界動(dòng)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(dòng)力電池是否具有回收的價(jià)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(jìn)行評估。因為實(shí)際應用中，許多材料的回收價(jià)值比較低，特別是輕量化技術(shù)的實(shí)施，導致許多企業(yè)的電池箱材料采用非金屬材質(zhì)，其價(jià)值就更低。對于磷酸鐵鋰等電池，其正極材料回收價(jià)值不大，按照傳統回收工藝肯定會(huì )賠錢(qián)。王子冬表示，“經(jīng)濟賬”算通之后，才能考慮下一步的工藝問(wèn)題。

　　王子冬認為，動(dòng)力電池低成本梯次利用困難重重，問(wèn)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(chē)型有不同的電池pack設計，動(dòng)力電池在退役后，很難用一整套流水線(xiàn)進(jìn)行拆解，造成拆解費時(shí)費力。他表示，即便是全球電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的領(lǐng)軍者特斯拉，其動(dòng)力電池系統同樣難以拆解。

　　王子冬強調，為了實(shí)現在儲能領(lǐng)域的低成本梯次利用，動(dòng)力電池的一體化設計非常重要。在設計時(shí)，要貫徹“電池結構要方便重復連接，便于系統調整和維護，可以實(shí)現熱插拔”這一理念，同時(shí)，還需要明確：動(dòng)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(huì )上絕大部分回收企業(yè)采用的都是粉碎性的方式，這無(wú)疑增加了回收成本。

　　他指出，成本和盈利問(wèn)題是電池回收的主要障礙，回收工藝成本高、回收價(jià)值低，使很多企業(yè)和資本望而卻步。所以，“一定要開(kāi)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(dòng)力電池回收再利用的經(jīng)濟性難題?王子冬認為“通過(guò)建立高效可靠的鋰離子動(dòng)力電池系統多級利用和回收循環(huán)系統，合理分攤鋰離子電池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(dòng)力電池系統在電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的應用成本，這是目前看來(lái)最合適有效的方案。”