国网报:退役动力电池的“华丽转身”

发布日期: 2017-08-08 点击次数:

电池组拆解线。赵光金 摄

        随着社会的高速发展,人们对生活和环境质量有了更高的要求,新能源汽车作为一种绿色交通工具,越来越多地进入普通百姓家中。
  新能源汽车产销量高速增长,也带动了电池产业的快速发展。科技的进步,生活水平的提高不能以牺牲环境为代价,大量动力电池退役后累积产生的高污染成为我们必须攻克的难题。
  环境与效益双赢
  “电动汽车在运行中环保绿色零污染,可是昂贵的动力电池正负极材料、电解质溶液等物质如果处理不当,不仅会对环境带来不利影响,还会造成资源浪费。”7月28日,谈及开展退役动力电池回收与再利用研究的初衷,国网河南省电力公司科学研究院赵光金博士说。
  据全球知名战略管理咨询公司罗兰贝格发布的《2017年第二季度全球电动汽车发展指数》报告显示,我国电动汽车发展指数排名首次取得全球第一,新能源汽车正呈高速发展态势。
  能否挖掘出退役动力电池蕴藏的环保与经济潜能?2010年,赵光金开始研究退役电池,服务电力行业节能减排,并为我国新能源汽车大范围推广后产生的退役电池找出路。他将梯次利用与回收利用作为主攻方向,带领团队在新密尖山实验基地开展退役电池梯次利用研究,建成国内首个真正意义上的基于退役电池的风光储混合微电网系统。这对于消化退役动力电池、降低电池及储能成本、促进电动汽车产业化发展具有重要意义。
  作为新能源汽车核心部件,动力电池的成本占整车成本的30%~50%,电池成本过高阻碍了电动汽车的发展,而动力电池的成本高低直接取决于原材料的价格。赵光金发明了全自动低成本绿色回收技术,不仅实现了电解液等的无害化处理,还可回收电池的铜铝,尤其可回收电动汽车动力电池中最昂贵的钴、锂等资源,再次用于电池材料的生产,实现资源循环利用。
  目前,风光储微电网示范工程已经连续运行近4年,累积存储新能源发电超过60000千瓦时,电池循环次数超过500次;总承包国网青海电力公司250千瓦/500千瓦时退役电池储能系统,实现在西宁市的国网青海电力公司风光水储示范研究基地运行;参与国家风光储输示范工程(二期)3兆瓦×3小时梯次利用储能电站建设;基于退役动力电池研制的变电站用直流电源系统已经在信阳供电公司实现示范验证,研制的电动摩托车电池组已经在10多辆电动摩托车上运行,单辆车累计行驶超过两万千米。上述项目共节支或创收超过2000万元。
  研究成果捷报频传
  国网河南省电力公司长期以来对科技项目的大力投入也为该项目创造了良好的条件。在该公司科技项目的支持下,国内首条退役动力电池组拆解线研制成功,并于7月10日正式投运。
  据了解,该电池组拆解线借助机械化操作、电气化控制及智能化管理等技术,可将退役电池组的箱体外壳、线缆、数据采集线、电池管理系统等部件拆除,实现电池组的无损解体,转换成多个独立的电池模块,有利于开展下一步的梯次利用电池重组集成。同时,该拆接线大大降低了人工直接参与电池组拆解工作的程度,提高了退役电池组拆解工作的安全性和效率,有利于退役电池梯次利用产业的低成本市场化运营。
  “下一步,我们将围绕退役电池梯次利用全寿命周期,着力完善梯次利用的生态链,找准梯次利用的痛点和难点,开发更加实用化的技术和产品,实现梯次利用电池储能技术的低成本应用。”赵光金说道。
  不断的研究和探索换来的是捷报频传。今年5月,由赵金光撰写的《动力锂电池梯次利用与回收处理》的英文版《Reuse and Recycling of Lithium-ion Power Batteries》正式在全球知名出版社John Wiley & Sons, Inc.出版发行,成为全球首部有关动力电池梯次利用和回收处理的英文专著。
  “科学研究的价值远非我们表面所见,其中还有对人类文明的责任和担当。碧水蓝天的梦想是支撑我做下去的精神动力。”怀揣着这样的信念,赵金光和他的团队将继续为攻克一个个科技难题而努力。(陈轶慧 景冬冬)

  信息来源:《国家电网报》2017年8月8日第6版

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