旧电动车电池迎来“第二春”——《华尔街日报》
Dieter Holger and Giulia Petroni
作者:迪特尔·霍格和朱莉娅·佩特罗尼2022年6月13日上午7:24更新 ET|WSJ专业版
英国西萨塞克斯郡的电网储能单元,属于雷诺SA与Connected Energy合作项目的一部分,该项目使用雷诺车辆的二手电动车电池。图片来源:Connected Energy未来几年将有数百万辆电动车报废。但对驱动它们的电池而言,这并非终点。
最终,汽车制造商和回收公司希望从旧电动车电池中提取有价值的材料来制造新电池。但在回收之前,废旧电池可在电网中实现二次利用。
风能和太阳能发电厂正越来越多地搭配锂离子电池,以储存多余电力供无日照或无风时使用。由于这些电池与电动车所用类型相同,汽车制造商表示重新利用它们既能促进可再生能源发展,又能应对电子垃圾挑战。
日产汽车公司和雷诺SA正加大力度重新利用旧电池,并抓住储能需求激增的机遇。据国际能源署估计,2021年全球电网规模电池投资达68亿美元,高于2020年的40亿美元。
国际能源署(IEA)表示,目前全球道路上有1000万辆电动汽车,预计到2030年这一数字将增至3亿辆。这将为退役电池创造一个巨大的市场:根据收集汽车拆解商和在线市场等来源数据的Circular Energy Research and Consulting的数据,到2030年,大约有170万块电池可供再利用,总价值达51亿美元。
专家称,电动汽车电池在充放电过程中会逐渐衰减。在电池容量下降20%或更多(大约性能明显下降的临界点)之前,驾驶者可以预期使用超过10万英里。但根据Circular Energy Storage Research and Consulting创始人Hans Eric Melin的说法,这些电池在容量降至约60%之前仍可用于电网储能,可能再提供10到15年的服务。
使用过的电动汽车电池可以转售用于小型应用,例如储存屋顶太阳能电池板的电力。汽车制造商和电力设备公司多年来一直在试验更大规模的二次应用。阿姆斯特丹的一个足球场使用近150块新旧日产电动汽车电池为储能系统供电。
随着更多旧电池的可用,这些项目正在迅速增加。大众汽车集团旗下的斯柯达去年开始提供储能系统——每个系统使用20块插电式混合动力电池或5块全电动电池——为欧洲经销商的充电站供电。斯柯达表示,最终可以生产4000套这样的系统。
今年3月,欧洲公用事业公司Enel电力集团与日产合作启动了一个项目,在摩洛哥海岸的西班牙飞地梅利利亚(人口8.6万)的一座发电厂中,将48块旧电动车电池与30块新电池组合成储能系统。该系统可提供15分钟的备用电力。
Enel可再生能源部门创新负责人尼古拉·罗西表示:“电动汽车领域取得的每项改进和规模经济效益都能推动固定式电池进步。“该公司正利用二手电池为罗马菲乌米奇诺机场的30兆瓦太阳能园区建设储能设施。
日产能源服务总监苏菲安·埃尔·霍姆里称,这家日本车企在向电网销售旧电池方面具有先发优势,因其早在2010年就推出了紧凑型电动车日产聆风,目前上路行驶的电动车已超50万辆。“随着电动车市场持续繁荣,我们预计未来机会将增加。”
根据循环能源存储研究与咨询公司数据,2021年第一代日产聆风的电池组平均售价为每千瓦时130美元(24千瓦时型号约3500美元)。
汽车制造商通常通过客户租赁协议或保留升级替换的电池回收旧电池。例如雷诺虽目前多随新车出售电池,但其已出租超25万块电池,这些电池将在未来几年回收改造或再生利用。雷诺在法国设有多个新旧电动车电池混用的储能站点。
根据循环能源存储研究与咨询公司的估计,退役电池的总容量将从去年的10.4吉瓦时攀升至2030年的107.5吉瓦时,这相当于约8000万美国家庭一小时的用电量。实际上,并非所有旧电池最终都会用于储能。部分电池仍保留足够电量,可转用于其他车辆。
德国能源供应商RWE股份公司电池开发负责人汉斯-京特·施瓦茨表示,根据电池电压和其他因素,重新利用电动汽车电池可能比新电池更便宜。但他指出,目前可用电池数量较少,现在判断它们将成为电网的大规模解决方案还为时过早。
RWE在德国赫尔德克运营着一个容量约为4.5兆瓦时的储能系统,该系统使用了从奥迪电动汽车中取出的60块锂离子电池。
旧电动汽车电池的最终去向还取决于重新利用它们的潜在收益与将其材料回收用于新电池的收益对比。
内华达州卡森市的Redwood Materials Inc.和多伦多的Li-Cycle Holdings Corp.等专业电池回收公司正在开发电池回收技术并建设工厂,与大型汽车制造商合作。
例如,Redwood收集并回收来自松下控股公司(特斯拉公司的主要电池合作伙伴)的电池组件。今年,这家初创公司计划向这家日本企业集团供应由回收材料生产的铜箔,用于在特斯拉内华达超级工厂制造新的锂离子电池。Li-Cycle正在开展一项由通用汽车公司支持的电池回收项目。
在欧洲,雷诺集团与威立雅环境集团及索尔维公司合作,致力于提取和提纯报废电动车电池中的金属材料。
部分专家指出,回收利用已是比寻找电池二次用途更优的选择。瑞典电池制造商Northvolt AB的首席环境官艾玛·内伦海姆表示,回收已成为经济高效获取贵金属的方式,而电池梯次利用尚未实现大规模验证。
“相较而言,直接回收的经济效益更具吸引力,“她强调。
但另一些专家构想了电池的三阶段生命周期,回收只是最终环节。加州伯灵格姆电动商用车制造商Proterra Inc.的首席技术官达斯汀·格雷斯表示:“我们致力于实现闭环生命周期。“该公司专攻中重型商用车电池,已售出逾850辆电动巴士。
Proterra正探索电池的二次利用方案,其中一种可能是将其改造为充电站设施。“我们认为梯次利用应是回收前的必经阶段,“格雷斯先生指出。他强调这些电池价值过高,不应直接填埋处理。
“我们研发这些重达1500磅的大型电池,绝不是为了让它们使用后重回地底,“他解释道,“我们有整个工程师团队在思考这个问题。”
更正声明
埃奈尔集团与日产汽车在梅利利亚燃油电厂开展的储能项目,原文误称为燃煤电厂(2023年6月13日更正)。
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