“中国铁塔基站储能“可解决2020年新能能源汽车废旧动力电池

    【EV江湖 EVISION】导读:2018年1月4日,中国铁塔公司在京与重庆长安、比亚迪、银隆新能源、沃特玛、国轩高科、桑顿新能源等16家企业,举行了新能源汽车动力蓄电池回收利用战略合作伙伴协议签约仪式,积极加强与汽车制造、电池生产、公交运输、回收利用等行业骨干企业合作,有效推动产业链上下游一体化合作,加强协同创新,共谋发展。

工信部节能司司长高云虎出席签约仪式并发表讲话,工业和信息化部将加快实施新能源汽车动力电池回收利用管理暂行办法,推进标准体系建设,建设新能源汽车国家监测与动力电池回收利用溯源综合管理平台,开展试点示范,积极探索技术经济性强、资源环境友好的多元化回收利用市场模式。

【视点】梯级利用对于新能源汽车动力电池能源利用最大化角度是必要环节,同时在储能、低速车等应用场景是可实施的,尽管动力电池最终仍需拆解回收再利用而形成闭环。铁塔基站储能电池需求巨大,符合梯次利用电池大规模使用特点,会成为梯次利用电池主要的应用领域;若铁塔通信基站储能电池更换及新建站全部采用动力电池梯级电池,2020年的废旧动力电池即可实现80%以上吸纳。如能对基站的铅酸电池进行逐步全部更换呢？

1月4日,由整车厂、电池厂、梯级利用企业等新能源汽车动力电池梯级利用产业链组成的17家企业签订动力蓄电池回收利用合作协议,对新能源汽车产业可持续发展意义重大:

① 新能源汽车动力电池迎来报废潮,然而目前回收网络体系、回收企业容量不足、拆解/回收技术及成套装备均无法满足,尽管国家已重磅推出相关政策并在动力电池回收技术设备方面支持力度加码,但绝非一朝一夕能完成。

② 中国铁塔是在国资委、工信部的协调推动领导下,2014年由移动、联通、电信三大运营商投资组建的百亿级企业。据悉铁塔公司目前在全国范围内拥有180万座基站,合计需要电池约146GWh。(146GWh是什么概念?2016年中国锂离子动力电池产能约101.95GWh,而消费量仅为27.4GWh;2017年中国锂离子动力电池产能将达到146.18GWh)。

③ 新能源汽车工业、通信产业同属工信部主管,笔者认为本次合作在政策支持、资源协调、共建共享等方面都具备更强大基础并在一定程度上实现统筹规划。

编者思考如下两方面问题:

1、中国新能源汽车废旧动力电池体量到底有多大,现状如何?

2、中国铁塔“梯级电池在通信基站储能的应用”对于储能电池的要求如何?能否满足功能需要?基站市场容量如何,能吸纳多少梯级电池利用呢?梯级动力电池在通信基站试点应用如何?

一、废旧动力电池回收现状

1、体量巨大

中国新能源汽车保有量已达170万辆。据业内研究机构预测,我国新能源汽车动力电池将迎来“报废潮”。到2020年动力锂电池报废量将达32.2GWh,约50万吨,到2023年,报废量将达到101Gwh,约116万吨。退役动力电池的回收利用已是迫在眉睫!

2、回收企业容量不足

目前虽有邦普、格林美、长优等专业动力电池回收企业,但尚不足以应对大规模的报废回收。

3、回收网络体系不健全

我国车用动力电池回收未建立有效回收模式,市场不规范,整体处于一种无序状态,多家收购、分散经营,回收成本高,企业难以规模化发展。

4、回收处理技术滞后

我国动力电池研究主要集中在提高其安全性能及使用寿命等方面,而回收利用环节相关技术研发却严重脱节。目前在废弃车用动力电池的一致性和电池成组连接技术、残余寿命模型、安全性能指标评价、工程实际应用、回收处理再资源化工艺设备能力等方面缺乏技术支撑,难以有效实现动力电池回收和梯级利用。

5、回收利用政策标准在持续出台

工信部持续出台重磅政策《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》、《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》、《车用动力电池回收利用拆解规范》、同时还有动力电池编码规则、回收利用、产品规格尺寸等相关国家标准,动力电池梯次利用和回收政策体系趋于完善。

6、鼓励扶持回收利用技术装备提升

12月28日,工信部科技部联合发文,动力电池自动化拆解设备、回收利用、循环利用技术及设备等列入《2018重大环保技术装备目录》,有利于回收处理技术及设备的提升。

二、废旧动力电池回收利用

动力电池回收利用主要分梯次利用和拆解回收利用。

1、梯级利用

动力电池性能会随着充电次数的增加而衰减,当电池容量衰减至额定容量的80%以下时就不适于应用在电动汽车上。梯次利用是指将退役的动力电池,运用在储能、分布式光伏发电、低速电动车、太阳能路灯/庭院灯储能以及部分家庭用电等领域,发挥再利用价值;动力电池梯次利用,还在于扩大储能应用场景范围。

应用案例

01 博世集团利用宝马的ActiveE和i3纯电动汽车报废的电池建造了2MW/2MWh的大型光伏电站储能系统。

02 杭州锣卜科技将拥有80%-30%容量的电池应用在智能低速快递物流车上(已在京东、邮政等快递物流进行推广应用),功能、性能优于铅酸电池,并可降低综合使用成本。

2、拆解回收利用

当电池无法进行梯次利用或彻底废弃时则进行拆解回收,分离提纯金属,充分释放金属销售价值。

通过整合汽车维修企业、电池生产企业以及报废汽车拆解企业等多方资源,建立完善的回收利用渠道,进行废弃电池拆解技术储备,也是未来动力电池回收利用的重要举措。

三、铁塔通信基站储能电池容量足够大

1、中国铁塔公司 简介

“中国铁塔公司”是在国资委、工信部协调推动组建,铁塔建基站,运营商租用,旨在提高电信基础设施共建共享,提升国际竞争力,由中国移动、中国联通、中国电信共同出资设立的100亿级大型通信基础设施综合服务企业。公司主营铁塔的建设、维护和运营,兼营基站机房、电源、空调等配套设施和室内分布系统的建设、维护和运营以及基站设备的维护。在全国设立了31个省级分公司和各地市分公司。

2、通信基站储能电池需求量

中国铁塔公司能源创新中心高级总监高健曾表示:中国铁塔在储能电池上需求巨大,锂电池占比达到2%左右;锂电池回收梯次利用已在扩大试点阶段。

铁塔公司目前在全国范围内拥有180万座基站。

储能电池需求总量约146GWh,其中:

(1)备电需要电池约54GWh。

(2)60万座削峰填谷站需要电池约44GWh。

(3)50万座新能源站需要电池约48GWh。

存量站更换及新建储电站每年共需要电池约25GWh,其中:

以存量站电池6年的更换周期计算,每年需要电池约22.6GWh;以每年新建基站10万个计算,预计新增电站需要电池约2.4GWh。

结论:

储能电池需求总量约146GWh,存量站更换及新建储电站每年共需要电池约25GWh,是一个什么概念呢?

通过下图对比,2020年退役动力电池约25GWh,剩余电量约20GWh,结果一目了然!

单从数量分析,只要铁塔通信基站储能电池更换及新建站全部采用动力电池梯级电池,2020年的废旧动力电池即可实现80%以上吸纳。

四、梯级动力电池否满足铁塔通信基站储能需求?

首先介绍一下铁塔通信基站储能,貌似笔记本的UPS电源而已。

铁塔通信基站储能电池,通常采用热备份方式,可以在基站外市电停电后自动切换到蓄电电池供电,一般可以再维持基站继续运行1-2小时。

从基站维护角度来说,基站可以在这段时间向基站监控平台发送外市电断电告警,便于运营商第一时间进行抢修(外接发电机等)。

电力局在深夜对电力线路进行割接调整时,短时间短点情况下使用蓄电电池可以避免断站;外市电电力恢复后会自动切换回外市电供电,同时对蓄电池进行充电。

梯级动力电池安全、性能否满足铁塔通信基站储能性能需求呢?中国铁塔公司能源创新中心高级总监高健表示:基于铁塔储能站特点,梯次利用一般不会出现什么问题。

1、一致性方面

单座铁塔基站需要的备用电池是30KWh,也就是需要62.5KWh的退役动力电池,与一辆新能源汽车动力电池容量相当,同一辆车退役下来的动力电池可以做成模组,也就避免了电池一致性不好的劣势。

2、充放电安全

铁塔基站不采用大电压大电流的方式对电池充电,也就降低了电池在充电过程中发生爆炸燃烧的几率。

3、使用安全

铁塔基站环境相对空旷,对能量密度的要求不高;另有实时监控,可保证保证安全性。

五、铁塔通信基站梯级动力电池试点3000个

据了解,中国铁塔自2015年10月开始,在福建、广东、河南、黑龙江、山东、上海、四川、浙江、天津等9省市建设了57个退役电池梯次利用试验站点,对废旧动力蓄电池梯次利用进行了积极有益的探索,目前试点范围已扩大到12省市,已建设了3000多个试验站点,涵盖备电、削峰填谷、微电网等各种使用工况。

六、动力电池梯级应用面临问题

1、目前 电池模组及系统的均按照车型差异进行设计开发定制,废旧动力电池规格差异大,废旧动力电池梯级回收难度更大、回收成本更高及规模化作业更难。国家已发布动力电池编码规则、回收利用、产品规格尺寸等相关标准,如若能落实执行。

2、据杭州锣卜科技公司创始人陶新武总介绍,梯级电池利用要考虑动力电池的一致性筛选测试、电池管理系统(BMS)必须对梯级电池单体性能参数差异化进行均衡管控,梯级动力电池PACK系统不应该仅仅是梯级电池重新成套组装,需要重新开发设计。

3、产业持续发展需要建立健全的完整梯级利用体系。

领导致辞

工信部节能司司长高云虎强调,联盟要发挥好平台作用,服务好企业,加强行业自律,带动全行业持续健康发展。工业和信息化部将加快实施新能源汽车动力电池回收利用管理暂行办法,推进标准体系建设,建设新能源汽车国家监测与动力电池回收利用溯源综合管理平台,开展试点示范,积极探索技术经济性强、资源环境友好的多元化回收利用市场模式。

(来源:EV江湖 EVISION)

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