当前位置:能源资讯 » 能源要闻 » 新能源

发展新能源汽车电池全价值链:是资源帐,经济帐,更是环境帐

日期:2020-11-13    来源:能源杂志  作者:江卓珊

能源资讯中心

2020
11/13
11:00
文章二维码

手机看新闻

关键词: 动力电池 新能源汽车 中国铁塔 碳排放

国务院在十一月初发布的《新能源汽车发展规划》,引起业界广泛讨论。其中除了计划增加新能源汽车年销量比例,加速充电桩等配套建础建设,还专门提及动力电池的全价值链产业发展,以保障锂、镍、钴、铂等关键资源供应安全——这是国务院首次提出动力电池的全价值链产业发展问题,对未来新能源汽车产业的循环经济及生产减排起着重要的指导意义,甚至有利于助力贡献国家2060年的碳中和目标。

《规划》的具体工作,包括建立电池模块化标准体系:完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系,加强全生命周期监管等等;并提出落实生产者责任延伸制度, 支持动力电池梯次产品在储能、备能、充换电等领域应用。

就在《规划》全文发布前四天,国际环保组织绿色和平与中华环保联合会共同发布《为资源续航:2030年新能源汽车电池循环经济潜力研究报告》(下称《报告》),其中提出的建议与《规划》大部分一致,并认为发展动力电池全价值链建设除了能保障资源供应,电池梯次利用还能满足未来储能、5G基站等新基建的电池需求;更有相当高的环境效益,能大大减低碳放。

随着中国新能源汽车制造业蓬勃发展的十年,第一波动力电池退役高潮亦即将来临。当前国内新能源汽车保有量达到417万辆,绿色和平研究团队以5-8年的服役期折损20% 电量为退役条件来计算,预计在2021年至2030年期间,中国新能源汽车动力电池退役总量将会达到705万吨,累积退役电量达到708GWh。

面对如此规模巨大的能量载体,梯次利用无疑通过循环经济进行能源消纳的最佳策略。事实上,由于汽车行业的动力电池对性能要求比一般电池更高,因此,即使电池经过耗损而不适合在汽车上应用,仍能广泛用于其他场景中,例如发电侧、输配电侧、用电侧的储能系统、 5G通信基站及数据中心的备用电系统等等。

《报告》推算,在2025年在中国可以用于梯次利用的退役动力电池电量将达到32GWh,可以覆盖当年全国当年的5G通信基站的备电系统需求。

市场对电池的需求稳步增长,造就了梯次利用动力电池的潜在经济价值。在2030年中国的电动汽车退役电池进行梯次利用后的总价值将达到430亿元人民币,潜力巨大。

据公开信息显示,截至2019年底中国铁塔公司已经在35万个通信基站中累积使用超过4.5GWh梯次动力电池,并计划在2020年内将70-80万个通信基站的铅酸电池更换为锂离子电池。可以预见,有关退役动力电池应用于通信基站的商业模式将在未来几年更具规模。

随着5G普及引发通信基站翻倍增加,以及云计算产业对数据中心的更多需求,退役的动力电池正好可以满足其备用电系统的电池需求,减轻制造新电池的产能压力。

一个逐渐被上游制造行业认可的共识是:动力电池是高消耗资源型产品。中国虽然是多种金属资源的主要产地,但是对于动力电池的主要原材料,钴、锂等关键金属,高度依赖进口,存在一定的供应风险。

目前中国96%的钴资源都需要依赖进口,作为动力电池的第一生产大国,中国从2016至2019连续4年动力电池出货量占据全球超过40%的市场份额,动力电池生产对国家经济发展的重要性将继续提升。预计未来十年中国将需要98万吨钴金属用于动力电池的原料生产。

在这个背景下,动力电池梯次利用除了可以满足其他应用的电池需求,缓解处理大量退役电池的难题, 更能减轻中国对进口金属材料的依赖。

实现动力电池的梯次利用,能减缓各种产业对锂电池的需求,有助减轻对相关金属资源的进口依赖,对稳定战略资源供应具有重要意义。

除了资源供应,电池梯次利用还能减缓生产速度,从而降低资源开采及生产的碳排放。据绿色和平研究团队计算,2021-2030年间,中国退役的动力电池将达到708GWh,将这些电池有效地梯次利用将比制造等量的新电池减少近3342万吨碳排放,这约等于2228平方千米森林固定二氧化碳的能力,相当于整个西双版纳热带雨林保护区的面积。

动力电池的资源循环能应付产业对电池的需求,稳定资源供应,帮助减排,然而要有效发展起来,除了政府明确规划方向,最关键的因素在于生产者担起其延伸责任。

发展动力电池全价值链产业能对资源与环境带来裨益,然而这新兴产业在商业模式成熟之前的启动资金谁来买单, 将是能否把价值链串起来的关键。虽然已经有个别高瞻远足的先行者,但由于还没看到营利机遇,财政上的扶持政策也暂时从缺,目前业界普遍处于观望的状态。

政府现在去制定生产者延伸责任机制是最好的时机。在线性的经济模式中, 生产者的责任只包括保证产品使用上的符合需要,然而在循环经济的模式中, 生产者的延伸责任范围更全面,包含产品使用后全价值链的管理责任。

政府立法加强生产者对社会责任的承担是大势所趋。今年初,德国政府推动的 “供应链法案"议案引起社会的高度关注,“供应链法案"强制要求有超过500员工的当地企业要审核并报告其产品价值链上全球各层级的供货商的社会责任及环保行为。如企业不能遵从法规,可被罚款达500万欧元,监禁,或者进入政府采购黑名单。这法规如成功出台将是覆盖最全面的,最进取的生产者延伸责任法规。

国际上最早推行生产者责任延伸制度(EPR)的欧盟虽然还没有设定强制性的汽车动力电池收集率或梯次利用率目标,但以欧洲多国在报废汽车及电子产品执行EPR 制度的经验来看,生产者责任组织 (PRO)这机制值得借鉴。生产者责任组织是代表生产企业履行责任延伸的执行主体,需要全数承担收集、退役电池梯次利用及拆解处理的经费。汽车生产企业和电池生产企业须加入生产者责任组织,并为其提供运营资金。以上经验,都值得中国的政策制定者参考。

电池退役潮来势汹汹,发展循环经济迫在眉睫。如此大规模的退役电池,若能被梯次利用到储能、通信基站、低速电动车等场景,将有效减少对新增电池的需求,从而减缓不可持续的贵金属资源的开采和冶炼,产生长远环境效益。梯次利用是动力电池循环经济的起步点,政府出台生产者承担延伸责任体系便是道路上的地基,让掌控着产品生命周期的生产者以技术和资本研发并执行解决方案,打通资源循环的道路。

返回 国际新能源网 首页

能源资讯一手掌握,关注 "国际能源网" 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发新闻

扫码关注

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能电池网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网