节能新能源汽车

电动汽车动力电池的梯次利用分析

2015-06-24 12:28:55 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0

电动汽车的推广,环保是当之无愧的主旋律,它承载着我们对创造美好生活家园的希望。

一、 为了我们生存的家园

谈梯次利用之前,有必要对我国的电动汽车发展历程,做个简短的回顾。

随着全球环境的加速恶化和不可再生资源以可见的速度枯竭,各国政府都在想尽办法解决我们所面临的后工业化时代的环境危机和生存危机。这其中以新能源汽车的推广最具代表性,参与主体涵盖了欧、美、日、中等世界主要经济体,也是全球最主要的汽车市场,大家基本上是百花齐放,各展所长。

在我国新能源汽车的发展路线上,由于我们在混合动力、燃料电池等领域缺乏足够的基础技术研究和产业化积累,为了在新能源汽车领域不落后于人,考虑我国的电池企业在全球还有一席之地,政府从一开始就采取了一种较为激进的做法,即政府主导部门主要推动纯电动汽车的发展,并为此制订了一系列国家层面的产业引导政策,这一做法曾经被戏称为“弯道超车”。

以下为我国中央政府近5年来所推出的一系列涉及新能源汽车的相关政策,不包含各地方政府单独制定的区域性政策:

《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》

《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》

《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》

《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》

《四部委确定首批新能源汽车推广应用城市或区域名单》

《国务院办公厅印发2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》

《关于进一步做好新能源汽车推广应用工作的通知》

《关于支持沈阳长春等城市或区域开展新能源汽车推广应用工作的通知》

《关于印发政府机关及公共机构购买新能源汽车实施方案的通知》

《关于免征新能源汽车车辆购置税的公告》

《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》

《关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》

《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录(第一批)》

《京津冀公交等公共服务领域新能源汽车推广工作方案》的通知

《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》(第二批)

《关于印发加强“车油路”统筹加快推进机动车污染综合防治方案的通知》

《关于印发能源发展战略行动计划(2014-2020年)的通知》

《关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知》

《新建纯电动乘用车生产企业投资项目和生产准入管理的暂行规定(征求意见稿)》

《锂离子电池行业规范条件》

《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》(第三批)

《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》

《关于开展新能源汽车推广应用城市考核工作的通知》

《中国制造2025规划纲要》

2014年之前,各地方政府在电动汽车的推广方面,大多雷声大雨点小,原因大致有:产品不成熟;消费者认可度不高;商业模式不明朗;成本和售价高昂;充电设施不完善等。除了各地政府搞的一些示范工程外,电动汽车的大规模商业普及显得力不从心。我国政府2012年制定的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020)》中要求,到2015年实现累计销量50万辆的新能源汽车推广目标,到2020年则要求实现200万辆生产能力和500万辆累计销量的产业目标。

得益于政府近十年不断加码的政策扶持,社会大众的环保意识逐步加强,各地方充电基础设施的大规模建设,以及国内一批企业在技术研发和产品推广方面的持续努力,我国的电动汽车市场在2014年迎来了“井喷”发展的一年。那些在电动汽车产业链上下游精耕细作的企业,也终于挺过了黎明前的黑暗,迎来了希望的曙光。

电动汽车动力电池的梯次利用分析

统计数据包含乘用车和商用车 

电动汽车动力电池的梯次利用分析

 统计数据不含商用车

在经历一系列的曲折之后,不管是政府还是企业都意识到,纯电动汽车的推广还有很多当前无法克服的瓶颈,而原本不那么受“待见”的混合动力汽车,则成为当下能够有效衔接政府目标和社会需求的产品,所以市场出现了混动车型和纯电动车型齐头并进的局面。

电动汽车动力电池的梯次利用分析

2014年中国市场电动乘用车销量排名

电动汽车动力电池的梯次利用分析

2014年 中国市场各类型电动车销量统计(工信部数据)

中国电动汽车市场的“一哥”比亚迪,押宝电动汽车十年,在政策和市场的双重驱动下,也逐渐迎来了自己的收获季。比亚迪在电动汽车的核心部件电池、电机、电控等领域都有完善的布局,产品类型涵盖插电式混合动力乘用车(秦,唐等),纯电动乘用车(E6),纯电动商用车(K9),以及其他一些细分车型。市场推广方面,不但在中国市场成为领头羊(市场占有率超30%),在欧洲,北美和南美市场也屡有斩获,成功跻身于全球新能源汽车领域的“大玩家俱乐部”。其畅销车型“秦”的销量,在2014年全球新能源汽车市场排名第7,预计今年的排名还将升高(2015年4月份全球排名第3),让我们看到了一丝“弯道超车”的希望。

电动汽车动力电池的梯次利用分析

在2014年发力的基础上,预计今年中国市场的电动汽车销量会超过15万辆,虽然离中央政府规划的销量20万辆,存量50万辆的目标尚有一些距离,但目标已经不再遥不可及。相信在“十三五”期间,通过全社会的共同努力,达成《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020)》中规划的2020年目标,并不是不可能。

二、 脆弱的环境承载力

电动汽车的推广,环保是当之无愧的主旋律,它承载着我们对创造美好生活家园的希望。随着发电端可再生能源占比不断提高,能源消费终端电动汽车占比不断提高,整个社会对石化能源的依赖就会逐步下降,我们也会朝着全球碳排放目标更进一步。

在降低碳排放的同时,我们的电动汽车是否就像宣传的那样,对环境不会产生任何严重影响?或者说,我们要怎么样做,才能在降低大气污染的同时,不带来其他严重的环境问题?

我们先看看传统的干电池和铅酸电池,如果回收和处理不当对环境所造成的巨大危害。以下关于电池污染方面的信息,基本都来自百度,非本人原创。

我们日常所用的普通干电池,主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类,它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等各种金属物质,废旧电池被遗弃后,电池的外壳会慢慢腐蚀,其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤,造成污染。重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解,只能通过净化作用,将污染消除,同时也由于重金属容易在生物体内积蓄,从而随时间的推移达到一定量之后,产生致畸或致癌变的结果,最终导致生物体死亡。一粒纽扣干电池可污染60万升水,等于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用价值。

在铅酸蓄电池的组成中,属于有毒有害和腐蚀性物质占据了较大的部分。其中,电解液硫酸占到电池总重量的16%左右,含铅物质的重量占70%以上。铅酸蓄电池在生产和回收过程中产生大量的铅烟、铅尘及含铅废水等污染物,对环境造成较大的污染,同时对人们的生产生活也造成较大的危害。如果回收处理不当,电池腐蚀后溢出的含铅重金属和酸性物质不但严重污染土壤和水源,对空气环境、生态平衡也会造成破坏,还会引发人体代谢、生殖及神经等方面的疾病,铅中毒在我国属于比较常见的环境污染现象。

电动汽车动力电池的梯次利用分析

我国一年生产,消费多少干电池和铅酸电池?以2014年的数据为例,碱锰和碱锌这两大类干电池产量总和即达到322亿只,相当于中国人在2013年大约人均消费22只干电池。铅酸蓄电池在2013的总产量达到了204GWh,约相当于人均消耗145Wh。

那么我们回收了多少干电池和铅酸电池呢?据中国电池工业协会的估计,干电池正规回收比例不足2%,其他的基本都被混入生活垃圾进行处理。铅酸电池正规回收比例不足40%,其他都流向了各类黑作坊,或直接被当作工业/生活垃圾处理掉。

一年多达上百亿只各类化学电池未得到正确的回收和处理,而是被当作垃圾进行丢弃、焚烧、填埋,成千上万吨有害的重金属,如铅、汞、镉、锌、镍、锰等,以及各类化合物和酸性物质,进入空气、土壤、河流以及地下水,变成巨大的难以根除的污染源,包围着我们生存的每一寸空间,将造成持续上百年的污染。

再来看看电动汽车动力系统所采用的锂离子电池,目前,全球电动汽车市场(不包含燃料电池汽车),其动力电池类型主要有磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰三元等,这些电池在退役后,是否会成为潜在的“污染源”?

锂离子电池中不含汞、镉、铅等毒害大的重金属元素,但锂离子电池的正负极材料、电解质溶液等物质对环境和人体健康还是有很大影响。因此,如将废旧锂离子电池采取普通的垃圾处理方法(包括填埋、焚烧、堆肥等),其中的钴、镍、锂、锰等金属以及无机、有机化合物必将对大气、水、土壤造成严重的污染,具有极大的危害性。废旧锂离子电池中的物质如果进入环境中可造成重金属镍、钴污染(包括砷),氟污染,有机物污染,粉尘和酸碱污染。废旧锂离子电池的电解质及其转化产物,如LiPF6、LiAsF6、LiCF3SO3、HF、P2O5等,溶剂及其分解和水解产物,如DME、甲醇、甲酸等,都是有毒有害物质,可造成人身伤害,甚至死亡。

以我国电动汽车的发展速度,如果到2020年时,电动车市场存量超过500万辆,以一辆车平均配备20kWh的电池来估算,约有1亿kWh(1000 GWh)的锂离子电池进入汽车市场。如果回收处理不当,所造成的环境危害,恐怕是数倍于干电池和铅酸电池。

因此,如何应对电动汽车后市场,合理的回收和利用汽车退役下来的动力电池,不是等电动汽车市场发展起来之后才去考虑和规划的,而是应该在当前,进行技术、市场、产业、政策、环保等各方面的研究和实践,完善电动汽车市场的相关配套措施。

我们绝不能走先发展、后污染、再治理的老路,不要让电动汽车这一被寄予厚望的“环保”之花,结出腐烂恶臭的果实。

心情指数模块
digg
作者:夏军 来源:新能源Leander

[错误报告][推荐][收藏] [打印] [关闭] [返回顶部]

  • 验证码:

最新图片文章

最新文章

网站导航