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中达科研麦华明:动力电池梯次利用未来可期

发布时间:2024-02-16      作者:编辑部  
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为助力我国动力电池梯次利用产业保持领先,中达科研仍将坚定不移地做好相关技术研发和产业布局,继续为循环经济体系添砖加瓦,为服务社会经济高质量发展贡献力量。

麦华明

中达科研(广东)新能源技术有限公司

董事长

采编 | 谢邦彦

校对|吴政希 图|由受访者提供

近年来,我国新能源汽车产业正迈入高速发展期。中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会数据显示,2022年中国新能源汽车产量约为658.4万辆,同比增长88.8%;中国市场动力电池装机量约为302.3吉瓦时,同比增长89.7%。

与高速发展相伴,相当一部分的汽车动力电池(本文特指动力锂电池)随着使用年限的增加,其性能逐渐发生损耗、衰减,不再适合在汽车上继续服役。据中国汽车技术研究中心数据,2020年我国动力电池累计的退役总量约为20万吨,预计到2025年将上升至78万吨,增长幅度近4倍。动力电池的“退役潮”已在酝酿。

不过,即使动力电池走向退役,仍存在很多循环利用的可能性。目前,将新能源汽车淘汰的锂电池回收,并使之在新的产品上焕发新生的汽车动力电池梯次利用产业正在高速成长,且逐渐展现出百亿市场规模之潜力。

本期,《科技与金融》采访到的中达科研(广东)新能源技术有限公司(以下简称“中达科研”),正是较早入局梯次利用产业的代表企业之一。

迎潮而上:

梯次利用业务缘起

何为“梯次利用”?中达科研董事长麦华明向记者介绍,梯次利用即对回收的废旧动力电池进行必要的检测、分容、配组等工序后,将之重组为梯次产品,并应用到其他次级领域,比如说低速电动车、储能设备的过程。“有限的锂资源正成为制约新能源行业可持续发展的一大瓶颈。梯次利用是充分利用二次资源、缓解资源供应紧张的重要手段,可以充分发挥退役动力电池的剩余价值,缓解电池退役回收压力,推动新能源汽车行业的总体发展,助力‘双碳’目标落地。国家对此高度重视,也出台了许多鼓励的政策。”

为更好应对“退役潮”,国家不断加大支持力度,先后发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》《关于印发新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)通知》《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》等文件,要求加强动力电池全生命周期监管,同时大力支持动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系建设。

2019年,专注于储能设备开发、中小型锂电池回收业务的中达科研通过研判市场动态与相关政策,敏锐察觉到动力电池梯次利用将成为顺应时代发展的新兴产业,当即加大相关技术研发投入以期占得先机。据了解,中达科研于2020年正式开展动力电池回收业务,2023年度相关营收预计可超2.3亿元,有望在未来几年持续发力。

梯次利用:

检测技术是关键

“梯次利用需要准确地检测损耗电池的状态,为其重新寻找合适的使用场景。”据麦华明介绍,回收到的动力电池,其电池包要经过拆解、检测、分容以及PACK(电池组)设计等环节,才能重新做成产品。其中,检测与PACK 设计环节最为关键,分别关乎新产品的适用性和实用性。

检测环节,即对电池电芯的容量、自放电率、电压稳定度等参数进行测定,以评估其是否适合梯次利用的程序;PACK设计环节则是根据下游应用端的实际需求,将回收的电芯配成新的PACK的过程。

“当然,不是所有的电池都适合循环利用。”麦华明补充,对于无法循环利用的废旧电池,常规回收工艺一般有粉碎、焚烧、萃取三大环节。电池材料所包含的钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、铜箔、铝箔、电解液等诸多材料,若能在萃取环节得到高效率且低能耗的回收,不仅将有效地提高资源利用效率,还将有效地控制目前废旧电池回收过程中造成的污染及浪费。因此,通过精细的检测,可以将电芯在处理前进行准确区分,优化回收过程。

“不过,目前业内常规工艺中的检测配组阶段,大部分仍为简单地对电芯的电压、内阻和容量情况进行标定后配组。”麦华明指出,中达科研团队研究发现,如果配组工艺中仅仅参照上述三项参数进行配组,实际上并不能确保电芯一致性得到最大优化。

电芯一致性是指一组锂电池内多个电芯之间重要特征参数的趋同性,参数误差值越小,则一致性越好,便越能发挥该电池组的最大理论性能;误差值越大,则一致性越差,越可能导致电池组内出现“木桶效应”、性能加速衰减。

为此,中达科研基于自身十数年专业积累,通过对充放电曲线进行研究,设计了一套以充放电曲线为基准的配组机制,有效地提高了配组的可靠性。充放电曲线参数可更全面地评估电芯一致性,不过,该参数所涉及的数据量较大,且配组标准相对严格,会导致检测难度上升以及电池配组成功率降低。为了兼顾产品质量与成本控制,中达科研仍在持续优化配组机制。

“我们对动力电池梯次利用产业充满信心,将继续加大重点自研技术投入。”以电芯检测技术为首,中达科研每年将当年利润的40%投入到动力电池梯次利用技术链的研发,这份投入与专注也令中达科研的产品服务获得了市场的认可。

目前,中达科研的动力电池相关业务不仅在国内的广东、北京、安徽、陕西等地有布局,也已拓展到尼日利亚、马来西亚、希腊等国家及地区。此外,2023年12月,中达科研在广东省制造业绿色高质量发展大会上还获得了2023年度“广东省资源综合利用企业”称号。

探索初期:

关关难,关关过

所谓“万事开头难”,动力电池梯次利用产业方兴未艾,在探索阶段难免有磕磕绊绊。针对业务探索初期所遇到的问题,麦华明向记者分享了他的思考与建议,以期助力产业发展提速。

根据广东省生态环境厅《广东省豁免环境影响评价手续办理的建设项目名录( 2020年版)》,广东省针对废弃资源综合利用业实行环境影响评价豁免,包括动力电池梯次利用在内的建设项目无需办理环评手续。但是,由于国内其他省市没有相应的政策与广东对齐,且各地对动力电池梯次利用的环评标准不一致,使得中达科研在业务拓展时遭到了一定的阻碍。“据业务一线反馈,有时申请材料里一些指标或表述上的小差异,就可能导致地方业务无法获批开展。”麦华明说。

所幸,2023年9月,生态环境部印发《关于进一步优化环境影响评价工作的意见》中指出,要加快推动应用全国建设项目环评统一申报和审批系统,做好地方的数据共享,为属地监管提供数据支持。类似于中达科研所遭遇的问题有望逐步得到解决。

资金问题也是麦华明认为有待解决的痛点。仅就中达科研而言,2023年6月,中达科研与深圳国资委全资控股子公司深圳市怡亚通供应链股份有限公司达成战略合作,将视乎中达科研业绩,陆续投入以5000万元为起步的资金,并择时转为股份份额。

不过,为了实现产业技术研发的突破、提高产业水平以及为增效增收提供助力,社会资本方面的支持仍是至关重要的。但据观察,目前动力电池梯次利用产业尚无成体系的产业发展基金。麦华明建议,可由政府牵头,吸引民间资本共同设立产业发展基金,同时探索更多的金融工具。同时,他也建议各地方财政能够为动力电池梯次利用企业提供税收减免、金融贷款贴息、免息等支持。

人才培养方面,由于产业仍在初期阶段,高端人才对产业认识不足,相关企业仍面临“招人难留人更难”的问题。麦华明建议,国家可以从政策层面给予一定的帮助支持,令人才更好地留在前沿产业。

“放眼全球,中国既是全球最大的锂消费国,又是全球最大的锂电池生产国。”麦华明指出,对于动力电池的回收利用,我国具有关注早、政策制定早、产业链相对健全等先发优势。但以美国、日本、欧盟为首的国家及国际组织,也在积极部署新能源回收产业链,凭借其强大的科研实力以及技术优势,或会在短期内形成多强林立局面。

“为助力我国动力电池梯次利用产业保持领先,中达科研仍将坚定不移地做好相关技术研发和产业布局,继续为循环经济体系添砖加瓦,为服务社会经济高质量发展贡献力量。”

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