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隨著新能源汽車的推廣，動力電池爆發(fā)式增長。2014年底以來，由于新能源爆發(fā)式增長，國內動力鋰離子電池已經一電難求，產能遠遠不能滿足新能源車發(fā)展的需要。國內動力鋰離子電池產能近五年的增長情況見下表。

 

 

根據2011年以來動力鋰離子電池的性能狀況和國家標準規(guī)定，動力鋰離子電池使用的時間大約在3-5年，也就是說，2013年以及以前制造投入使用的動力鋰電池，2016年都基本達到了回收的時間。我們僅以當年的鋰電池制造和報廢量來計算，以每瓦時二次利用售價僅為1元人民幣的保守價格，可以計算得出2016-2020年動力鋰離子電池二次利用，將達到的市場份額。

 

以上計算僅為保守估計，其中2018、2019年的數據，根據2011-2015年的增長率推算。而實際上，2014-2015年以來，動力鋰電池的增長率遠遠高于2011-2014年，此增長趨勢預計會持續(xù)到2018年以后。2019年之后5年的報廢的動力鋰離子電池，實際上遠比我們測算的數字還要高。

 

動力鋰電池二次利用的市場空間。目前電動自行車使用鋰電池還不足10%，未來使用鋰電將是一個大趨勢。路燈儲能、微型分布式能源將越來越深入人們的生活，其對鋰電的應用將呈現出爆發(fā)的態(tài)勢。未來二次利用的動力鋰電池，預計在照明儲能、市政亮化工程、分布式能源、微動力等方面會有大量使用。排除個別用戶不喜歡用舊品的用戶偏好，動力鋰電池二次利用的市場空間，至少在每年800億人民幣以上，而且以大約35%的速度增加。

動力鋰電池按照國家標準到了使用壽命，從新能源車上撤下來的時候，還有相當的容量。還有較為寬泛的使用空間。但是并不是像很多人想象的那樣，可以組合起來就用，在技術上還有一些障礙。一是新品應用的時候，電池的一致性很好,但是舊品二次利用的時候，一次性已經沒有新品那么好，甚至一直相當差，這對成組使用造成了很大障礙。二是電池的容量、電壓、內阻等在二次利用的時候，會在很少的循環(huán)次數的時候，形成斷崖式下跌，因為動力鋰電池新品制造的時候,在工藝和性能設計上，就只考慮了新品的產品標準要求的各參數性能，因此在新品使用后，在舊品二次利用階段，各項性能參數的持續(xù)參差不齊，在不同的點位上，降落很大，對后期使用造成極大困難。

 

我們以容量為例。我們通過國外產動力鋰電池和國產動力鋰電池兩款的測試數據來看。

 

 

下圖是德國產某混動車所用的動力鋰電池，單體6.4安時，按照標準下車，下車時候，測得剩余容量為5.1-5.2安時之間。測算測試循環(huán)次數后所余容量如下表

 

根據以上容量，形成曲線如下：

 

從以上曲線可以明顯看到，循環(huán)次數在短短100次以后，就開始形成斷崖式下跌。

 

下面是國內一家知名鋰電企業(yè)產硬殼方形動力電池，單體20安時。下車時候全部放電后充滿，測得剩余容量為11.2-11.8安時之間，測算測試循環(huán)次數后所余容量如下表：

 

 

根據以上數據，形成曲線如下：

 

 

可以看到，容量基本上是斷崖式下跌，循環(huán)過半后，已經放不出電來了。

 

 

綜合以上情況，動力鋰電池二次利用，還面臨著性能和技術的障礙甚至是瓶頸。如果實現二次利用，不但要解決一致性問題，還需要解決容量、電壓、內阻等正常實現和后續(xù)維持的問題。

作為國內新興鋰電池品牌，鑫動力受邀攜儲能機柜、UPS電源、AGV小車鋰電池、掃地機器人鋰電池等尖端科技亮相本次電池展，吸引了不少國內、國外客戶及行業(yè)同仁駐足參觀、咨詢及合作洽談。

 

 

     

1. 正極材料的安全隱患

 

當動力鋰電池使用不當時，導致動力鋰電池內部溫度的升高，使正極材料會發(fā)生活性物質的分解和電解液的氧化。同時，這兩種反應能夠產生大量的熱，從而造成動力鋰電池溫度的進一步上升。不同的脫鋰狀態(tài)對活性物質晶格轉變、分解溫度和動力鋰電池的熱穩(wěn)定性影響相差很大。

 

 2 .負極材料的安全隱患

 

早期使用的負極材料是金屬鋰，組裝的動力鋰電池在多次充放電后易產生鋰枝晶(動力鋰電池在充電過程中鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰)，進而刺破隔膜，導致電池短路、漏液甚至發(fā)生爆炸。嵌鋰化合物能夠有效避免鋰枝晶的產生，大大提高動力鋰電池的安全性。隨著溫度的升高，嵌鋰狀態(tài)下的碳負極首先與電解液發(fā)生放熱反應。相同的充放電條件下，電解液與嵌鋰人造石墨反應的放熱速率遠大于與嵌鋰的中間相碳微球、碳纖維、焦碳等的反應放熱速率。

醫(yī)療設備電池

 

對于動力鋰電池的回收與利用，目前行業(yè)公認有兩種做法，一種是梯次利用，一種是拆解回收。站在技術的角度，這兩種做法都有一定的技術門檻。