5G基站建设浪潮下,新能源汽车与锂电池成趋势,回收电池当务之急

腾讯网 发表于 2020-07-11 09:56:29 收藏 已收藏
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5G基站建设浪潮下,新能源汽车与锂电池成趋势,回收电池当务之急

腾讯网 发表于 2020-07-11 09:56:29

5G基站的发展,将充分与路灯杆、监控杆、电力杆等社会基础设施相结合,从“通信塔”向“社会塔”转变,这一基础将是电池梯次利用的绝佳场合。

5G基站建设浪潮下,新能源汽车与锂电池成趋势,回收电池当务之急

我国以加快5G网络、数字产业等新型基础设施建设为主,布局数字经济、新材料等战略性新兴产业、大力推进科技创新,形成发展新动能的目标非常明确。而随着5G技术正支撑的“新基建”时代的到来,在工业大规模建设新浪潮之下,大力发展新能源汽车与锂电池产业已成为大势所趋。

此前,我国对基站的备用电源主要采用的是铅酸电池,但铅酸电池存在使用寿命短、性能低、含有大量重金属铅等缺点,废弃后若处理不当将对环境造成严重污染。因此,随着5G网络普及,我国基站开始停止采购铅酸电池,而改用综合性能更好的锂电池。

因此,无论是现有的基站,还是新增基站,未来对锂电池都会产生巨大的需求,且是持续需求。而通信基站具有“小模块、低电压、高冗余、小电流、非移动”等特点,又是锂电池梯次利用的最佳场景。

以中国铁塔为例,目前3000多个基站开展锂电池替换铅酸电池试验,并且充分验证了锂电池的安全性和技术经济性的可行。据中国铁塔公布数据显示,其目前拥有通信基站近200万个,备电需要电池约44Gwh;60万座削峰填谷站需要电池约44Gwh;50万座新能源站需要电池约48Gwh;合计需要电池约136Gwh。

诚然,5G时代的通信基站将向更高的密度发展,且将充分与路灯杆、监控杆、电力杆等社会基础设施相结合,从“单一为通信服务的通信塔”向“广泛为社会服务的社会塔”转变,这一基础将是锂电池梯次利用的绝佳场合。

中国铁塔这样的大公司,自然看到了这一点,因此,中国铁塔表示将在17个省市地区建设回收服务网点150个,并发展备用电源综合解决方案等多种应用模式,突破残值评估、快速检测等一批关键共性技术,健全优化技术标准规范体系。

首先,电池梯次利用企业可以达到降本需求。退役电池通常具有初始容量60%至80%的可使用剩余容量和一定的使用寿命,经过重新检测、筛选、重组后,可用于其他对电池瞬时输出功率性能要求不高的领域,如通信基站、储能电站、应急灯电源、低速电动车、电动物流车及光伏储能、家庭储能系统,因此相比于直接采购新动力电池,退役动力电池将有效降低成本。

其次,废旧的电池对环境有一定污染。以动力电池为例,可分为铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池等,其正负极材料构成中含有石墨、镉、铅、钴、镍等重金属,如处理不当就会造成金属污染。

此外,动力电池的电解液主要由有机溶剂和锂盐等组成,有机溶剂中的DMC等会有轻度污染,锂盐中包含六氟磷酸锂,属有毒物质且易潮解,会造成氟污染。并且,动力电池的外壳材料、隔膜、黏结剂等也会造成塑料污染。因此,建立良效的废旧动力电池回收体系将有利于防止动力电池的环境污染。

最后,动力电池的额定电压较高,在缺乏防护措施的情况下接触,容易发生触电事故。而废旧动力电池也并非完全没有了电流,国内传统的动力电池回收普遍采取湿法冶金的技术,但效果并不理想,因此废旧动力电池若处置不当,不仅存在触电,还存在燃爆和腐蚀等安全隐患。

不过,尽管我国新能源产业发展向好,电池回收产业前景明朗,但现阶段我国电池回收产业发展并不成熟,依旧存在着众多问题。

首先,目前我国电池回收产业处于起步阶段,现有的产业模式尚不成熟,许多回收废旧电池企业仍采用“小作坊”的方式,回收工艺较为落后,容易造成二次环境污染。此外,在动力电池回收利用设备方面,由于设备不规范,没有实现标准化,尚不能大规模生产,成本较高。梯次利用电池在使用、运输、仓储等过程中安全事故频发。

其次,目前我国动电池回收技术还较为落后。产业化关键技术方面,电池回收利用前端亟需解决的动力电池退役判定标准及检测技术、可梯级利用电池剩余价值评估技术、单体电池的自动化拆解和材料分选技术缺失。此外,电池梯次利用的拆解、分选、重组等技术尚在研究阶段;以及电池回收利用技术方面,一些电池回收企业采取手工拆解技术和传统回收工艺,存在环保和安全隐患。

还有,目前我国电池回收利用网络不完善,虽然我国已形成了一些专门的电池回收企业,如广东邦普、深圳格林美、江西赣锋锂业等,但数量偏少。此外,在梯次利用方面,国家电网、中国电科院等机构积极推进动力电池梯次利用,但技术依然不够成熟,大规模推广尚需时日。

另外,在动力电池回收利用方面,同样存在着很多问题。首先,电池技术的缺陷,早期投入使用的动力电池,其制造技术相对来说较为落后,退役电池的电池容量一般只有50%至60%,报废比例较高,梯次利用的效率较低。

此外,以前电池管理系统较为落后。电池管理系统的主要功能是智能化管理电池,防止电池出现过充电和过放电。而电池管理系统的不完善,导致了电池的报废率较高。因此,早期动力电池的技术缺陷将增加梯级利用的难度。

其次,我国动力电池数量庞大,对退役动力电池进行回收利用,需要对其进行筛选、检测,再根据检测的结果决定梯次利用的类型,这个过程将耗费较大的人力物力。因此,如果事先可以对电池的使用状态等数据进行统计了解,将降低筛选成本。然而,我国对于动力电池统一编码、溯源管理平台建设较为滞后。

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