車(chē)輛與電池壽命不匹配 緩解報廢焦慮電動(dòng)汽車(chē)才能駛向遠方
編前:在國家新能源利好政策的支持下,中國新能源汽車(chē)和動(dòng)力電池行業(yè)得到了高速發(fā)展,截至2016年國內新能源汽車(chē)累計推廣數量超過(guò)100萬(wàn)輛,預計2020年累計產(chǎn)銷(xiāo)量將會(huì )超過(guò)500萬(wàn)輛。由于動(dòng)力電池容量具有衰減特性,當動(dòng)力電池剩余可用容量降低至80%后便列入退役電池行列。據預測,到2020年前后,我國動(dòng)力電池累計報退役將超過(guò)12萬(wàn)~17萬(wàn)噸。為了降低電動(dòng)汽車(chē)使用鋰電池的成本,開(kāi)發(fā)和擴展動(dòng)力電池市場(chǎng),一個(gè)很重要的策略是通過(guò)論證和評估鋰電池潛在的二次利用價(jià)值,實(shí)現動(dòng)力電池的再利用。
日前,工信部、商務(wù)部及科技部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指導意見(jiàn)》),針對再生資源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了更高要求。在《指導意見(jiàn)》中,新能源動(dòng)力電池回收利用被列為重大試點(diǎn)示范工程,并明確了在京津冀、長(cháng)三角、珠三角三個(gè)地區,選擇若干城市開(kāi)展新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)示范工作。據悉,這是國家首次針對動(dòng)力電池回收利用所進(jìn)行的試點(diǎn)工作,并將與新能源汽車(chē)推廣一樣,在未來(lái)逐漸面向全國推廣。
此前,國家和車(chē)企對純電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展的關(guān)注點(diǎn)更多地聚焦于生產(chǎn)制造領(lǐng)域,但隨著(zhù)首批純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品逐漸進(jìn)入淘汰更新期,動(dòng)力電池的更換以及回收利用,不僅是環(huán)境可持續性發(fā)展中的重要一環(huán),更直接關(guān)乎純電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)能否可持續發(fā)展。
■車(chē)輛與電池壽命不匹配
數據顯示,2016年新能源乘用車(chē)總體銷(xiāo)量為32萬(wàn)輛,同比增長(cháng)84%,其中純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量為24萬(wàn)輛,同比增長(cháng)116%,高于新能源汽車(chē)市場(chǎng)的整體發(fā)展速度。根據純電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)分布情況看,受政策影響的限購城市是新能源汽車(chē)產(chǎn)品的主要“戰場(chǎng)”。
“部分消費者購買(mǎi)純電動(dòng)汽車(chē)并非心甘情愿,在很大程度上是長(cháng)期搖號不中的被迫選擇?!庇袠I(yè)內人士表示,在傳統燃油車(chē)遭到限制以及新能源汽車(chē)利好政策的雙重因素作用下,純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量漲幅較高可以理解,但由于受政策因素影響較大,他認為純電動(dòng)汽車(chē)的持續發(fā)展還面臨著(zhù)很多問(wèn)題,其中最大的瓶頸在于動(dòng)力電池。
除消費者擔心的續駛里程短、充電速度慢、充電樁少等問(wèn)題外,動(dòng)力電池的使用壽命同樣是用車(chē)周期中不可忽視的一大部分。而當無(wú)法繼續在車(chē)上使用,動(dòng)力電池“退役”后的市場(chǎng)流向也關(guān)乎行業(yè)發(fā)展以及環(huán)境問(wèn)題。
協(xié)鑫(集團)控股有限公司副總裁柳崇禧在接受記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō):“動(dòng)力電池與整車(chē)壽命不匹配,直接導致了消費者用車(chē)成本的增加?!睋浾吡私?,目前我國私人乘用車(chē)平均報廢年限在12~15年,商用車(chē)強制報廢年限為10年。那么,從“服役”到“退役”,一塊動(dòng)力電池的使用壽命大概是多長(cháng)時(shí)間?根據公路部門(mén)統計,純電動(dòng)乘用車(chē)動(dòng)力電池的使用壽命約為4~6年;純電動(dòng)商用車(chē)日行駛次數多、行駛里程長(cháng)、充電較為頻繁,其動(dòng)力電池的使用壽命約為2~3年。這意味著(zhù),純電動(dòng)汽車(chē)在其壽命周期內至少需更換兩次動(dòng)力電池,而且由于不確定因素,動(dòng)力電池的壽命周期也會(huì )存在個(gè)體差異。
■電池成本高利用率低
更換動(dòng)力電池又需要多少錢(qián)?中國農業(yè)大學(xué)車(chē)輛與交通工程系博士研究生乙夢(mèng)超說(shuō):“根據數據顯示,動(dòng)力電池成本主要與電池包電量和車(chē)型分攤能力相關(guān),純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池系統成本大約占到整車(chē)成本的30%~50%?!彼?,消費者更換兩次動(dòng)力電池的費用幾乎可以再買(mǎi)一輛新車(chē)。而另一個(gè)令人尷尬的情況是,早期的動(dòng)力電池充放電能力以及續駛能力都已大打折扣,但由于技術(shù)突飛猛進(jìn),目前很多使用時(shí)間較長(cháng)的純電動(dòng)汽車(chē)已無(wú)適合的電池型號更換。于是車(chē)主只能將車(chē)輛賤賣(mài),這也是目前二手純電動(dòng)汽車(chē)殘值較低的重要原因。
事實(shí)上,作為純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源,動(dòng)力電池在車(chē)上“服役”的時(shí)間僅是其全生命周期中的一小部分。中國汽車(chē)技術(shù)研究中心高級工程師王芳給出的數據顯示,當動(dòng)力電池的可用能量衰減至初始狀態(tài)的80%時(shí),便無(wú)法滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的性能需求。而在汽車(chē)使用階段消耗的可用能量,僅占電池全生命周期可用能量的36%,所以,從純電動(dòng)汽車(chē)上淘汰下來(lái)的電池若直接進(jìn)入回收環(huán)節,則意味著(zhù)有64%的能量是浪費的,也就相當于間接提升了約3倍的成本。
■如何物盡其用
基于動(dòng)力電池壽命短、成本高的問(wèn)題,業(yè)內人士正在商討對策,爭取將車(chē)輛和電池的利用率最大化。
柳崇禧建議,建立專(zhuān)門(mén)負責運營(yíng)電池的機構,對電池進(jìn)行全生命周期管理,是未來(lái)動(dòng)力電池以及純電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現可持續性發(fā)展的最佳路徑?!皩?chē)輛而言,在全生命周期內更換電池,可以將車(chē)輛的使用率發(fā)揮到最大;對電池而言,雖然不能再服務(wù)汽車(chē),但還可以被用作儲能電池,同樣做到了物盡其用?!绷珈f(shuō)。
針對這一建議,業(yè)界普遍認可對退役動(dòng)力電池的梯次利用?!案鶕延械氖痉俄椖砍晒麃?lái)看,將退役電池的余能良好使用,動(dòng)力電池完整的生命周期可以分成三個(gè)階段:首先是在新能源汽車(chē)這個(gè)最高級別上使用,當動(dòng)力電池可用能量不足80%時(shí),從車(chē)用級別退;第二階段,通過(guò)對“退役”的動(dòng)力電池進(jìn)行健康情況檢測,將其分成可梯次利用的良品,以及不能繼續使用的次品。良品在重新成組之后,開(kāi)始梯次利用階段方面的工作,如用做電網(wǎng)儲能或備用電源等;第三階段為拆解回收工作,將退役的次品電池和在第二階段使用過(guò)程中可用能量或性能不滿(mǎn)足要求的電池進(jìn)行拆解,將正負極、外殼和相關(guān)有利用價(jià)值的材料進(jìn)行提取回收,再經(jīng)過(guò)處理,成為電池材料加工生產(chǎn)的原材料?!币覊?mèng)超說(shuō)。
而對于為車(chē)輛更換電池的建議,有業(yè)內人士認為存在一定難度。據悉,工信部等四部委聯(lián)合發(fā)布的《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》中要求,到2020年新型鋰離子動(dòng)力電池比能量要達到260wh/kg,具備3C充電能力、續駛能力、快充能力?!斑@勢必會(huì )讓消費者更傾向于充電模式,如同現在的智能手機,電池容量和充電便捷程度提高了,單機不可拆卸電池仍是主流路線(xiàn)?!庇袠I(yè)內人士對記者說(shuō)。
乙夢(mèng)超認為,對于用戶(hù)來(lái)說(shuō),換電模式有點(diǎn)類(lèi)似于共享經(jīng)濟,不用過(guò)度關(guān)注電池包壽命狀態(tài),而且對于人均車(chē)位比例較低的一二線(xiàn)城市用戶(hù)群體,大幅度減少了外出給車(chē)充電所消耗的時(shí)間成本和購車(chē)成本。但由于目前市面在售的電動(dòng)車(chē)型約30余種,各車(chē)型之間的電池包規格、布置方式、接口和協(xié)議標準等差異性較大,很難跨車(chē)型甚至跨品牌相互使用。雖然換電站大多使用立體式貨架放置電池包,并可使用夜間峰谷時(shí)段充電,管理更統一化,單位占地面積的服務(wù)能力和單車(chē)充電成本均低于充電站。但目前要求換電站為多個(gè)車(chē)型儲備電池,將大幅增加其運營(yíng)成本和庫存壓力?!皞€(gè)人認為,換電模式更適用于出租車(chē)、公交車(chē)、擺渡車(chē)、貨運車(chē)以及分時(shí)租賃等細分市場(chǎng),主要是車(chē)型單一,閑置成本高的領(lǐng)域?;蛟S在未來(lái)電池比能量做到足夠高,尺寸和標準高度統一化,換電模式有望成為主流?!币覊?mèng)超說(shuō)。