舊電動車電池迎來“第二春”——《華爾街日報》
Dieter Holger and Giulia Petroni
作者:迪特爾·霍格和朱莉婭·佩特羅尼2022年6月13日上午7:24更新 ET|WSJ專業版
英國西薩塞克斯郡的電網儲能單元,屬於雷諾SA與Connected Energy合作項目的一部分,該項目使用雷諾車輛的二手電動車電池。圖片來源:Connected Energy未來幾年將有數百萬輛電動車報廢。但對驅動它們的電池而言,這並非終點。
最終,汽車製造商和回收公司希望從舊電動車電池中提取有價值的材料來製造新電池。但在回收之前,廢舊電池可在電網中實現二次利用。
風能和太陽能發電廠正越來越多地搭配鋰離子電池,以儲存多餘電力供無日照或無風時使用。由於這些電池與電動車所用類型相同,汽車製造商表示重新利用它們既能促進可再生能源發展,又能應對電子垃圾挑戰。
日產汽車公司和雷諾SA正加大力度重新利用舊電池,並抓住儲能需求激增的機遇。據國際能源署估計,2021年全球電網規模電池投資達68億美元,高於2020年的40億美元。
國際能源署(IEA)表示,目前全球道路上有1000萬輛電動汽車,預計到2030年這一數字將增至3億輛。這將為退役電池創造一個巨大的市場:根據收集汽車拆解商和在線市場等來源數據的Circular Energy Research and Consulting的數據,到2030年,大約有170萬塊電池可供再利用,總價值達51億美元。
專家稱,電動汽車電池在充放電過程中會逐漸衰減。在電池容量下降20%或更多(大約性能明顯下降的臨界點)之前,駕駛者可以預期使用超過10萬英里。但根據Circular Energy Storage Research and Consulting創始人Hans Eric Melin的説法,這些電池在容量降至約60%之前仍可用於電網儲能,可能再提供10到15年的服務。
使用過的電動汽車電池可以轉售用於小型應用,例如儲存屋頂太陽能電池板的電力。汽車製造商和電力設備公司多年來一直在試驗更大規模的二次應用。阿姆斯特丹的一個足球場使用近150塊新舊日產電動汽車電池為儲能系統供電。
隨着更多舊電池的可用,這些項目正在迅速增加。大眾汽車集團旗下的斯柯達去年開始提供儲能系統——每個系統使用20塊插電式混合動力電池或5塊全電動電池——為歐洲經銷商的充電站供電。斯柯達表示,最終可以生產4000套這樣的系統。
今年3月,歐洲公用事業公司Enel電力集團與日產合作啓動了一個項目,在摩洛哥海岸的西班牙飛地梅利利亞(人口8.6萬)的一座發電廠中,將48塊舊電動車電池與30塊新電池組合成儲能系統。該系統可提供15分鐘的備用電力。
Enel可再生能源部門創新負責人尼古拉·羅西表示:“電動汽車領域取得的每項改進和規模經濟效益都能推動固定式電池進步。“該公司正利用二手電池為羅馬菲烏米奇諾機場的30兆瓦太陽能園區建設儲能設施。
日產能源服務總監蘇菲安·埃爾·霍姆裏稱,這家日本車企在向電網銷售舊電池方面具有先發優勢,因其早在2010年就推出了緊湊型電動車日產聆風,目前上路行駛的電動車已超50萬輛。“隨着電動車市場持續繁榮,我們預計未來機會將增加。”
根據循環能源存儲研究與諮詢公司數據,2021年第一代日產聆風的電池組平均售價為每千瓦時130美元(24千瓦時型號約3500美元)。
汽車製造商通常通過客户租賃協議或保留升級替換的電池回收舊電池。例如雷諾雖目前多隨新車出售電池,但其已出租超25萬塊電池,這些電池將在未來幾年回收改造或再生利用。雷諾在法國設有多個新舊電動車電池混用的儲能站點。
根據循環能源存儲研究與諮詢公司的估計,退役電池的總容量將從去年的10.4吉瓦時攀升至2030年的107.5吉瓦時,這相當於約8000萬美國家庭一小時的用電量。實際上,並非所有舊電池最終都會用於儲能。部分電池仍保留足夠電量,可轉用於其他車輛。
德國能源供應商RWE股份公司電池開發負責人漢斯-京特·施瓦茨表示,根據電池電壓和其他因素,重新利用電動汽車電池可能比新電池更便宜。但他指出,目前可用電池數量較少,現在判斷它們將成為電網的大規模解決方案還為時過早。
RWE在德國赫爾德克運營着一個容量約為4.5兆瓦時的儲能系統,該系統使用了從奧迪電動汽車中取出的60塊鋰離子電池。
舊電動汽車電池的最終去向還取決於重新利用它們的潛在收益與將其材料回收用於新電池的收益對比。
內華達州卡森市的Redwood Materials Inc.和多倫多的Li-Cycle Holdings Corp.等專業電池回收公司正在開發電池回收技術並建設工廠,與大型汽車製造商合作。
例如,Redwood收集並回收來自松下控股公司(特斯拉公司的主要電池合作伙伴)的電池組件。今年,這家初創公司計劃向這家日本企業集團供應由回收材料生產的銅箔,用於在特斯拉內華達超級工廠製造新的鋰離子電池。Li-Cycle正在開展一項由通用汽車公司支持的電池回收項目。
在歐洲,雷諾集團與威立雅環境集團及索爾維公司合作,致力於提取和提純報廢電動車電池中的金屬材料。
部分專家指出,回收利用已是比尋找電池二次用途更優的選擇。瑞典電池製造商Northvolt AB的首席環境官艾瑪·內倫海姆表示,回收已成為經濟高效獲取貴金屬的方式,而電池梯次利用尚未實現大規模驗證。
“相較而言,直接回收的經濟效益更具吸引力,“她強調。
但另一些專家構想了電池的三階段生命週期,回收只是最終環節。加州伯靈格姆電動商用車製造商Proterra Inc.的首席技術官達斯汀·格雷斯表示:“我們致力於實現閉環生命週期。“該公司專攻中重型商用車電池,已售出逾850輛電動巴士。
Proterra正探索電池的二次利用方案,其中一種可能是將其改造為充電站設施。“我們認為梯次利用應是回收前的必經階段,“格雷斯先生指出。他強調這些電池價值過高,不應直接填埋處理。
“我們研發這些重達1500磅的大型電池,絕不是為了讓它們使用後重回地底,“他解釋道,“我們有整個工程師團隊在思考這個問題。”
更正聲明
埃奈爾集團與日產汽車在梅利利亞燃油電廠開展的儲能項目,原文誤稱為燃煤電廠(2023年6月13日更正)。
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