1国内外纯电动汽车发展现状分析近年来,全球电动汽车市场飞速度成长,电动汽车产量、销量均有明显提升。从全球主要汽车生产厂家的销量和发展计划看,纯电动汽车技术逐渐趋于成熟,已进入快速增长期,其销量、增幅和占比均远高于其他车型。随着纯电动汽车动力电池性能的提升及充电基础设施建设的完善,“零排放”汽车也逐渐走上产业化道路,特别是小型纯电动汽车。目前,世界主要国家都制定了纯电动汽车中长期发展战略规划,预计纯电动汽车市场在未来10 a内持续增长,成为拉动经济发展的新增长点。2动力电池全生命周期溯源管理的意义随着纯电动汽车的大规模使用,将导致动力电池回收利用的集中爆发。根据动力电池使用寿命,我国运营类纯电动汽车动力电池退役周期为3~5 a,私人乘用车退役周期为5~8 a。目前,我国已有一批2014年左右推广的纯电动汽车动力电池进入退役高峰期。如果处理不好动力电池的回收再利用,将违背新能源纯电动汽车节能减排、减少环境污染、改善大气环境的初衷。应建立动力电池的全生命周期管理企业参与新能源汽车动力电池溯源管理平台建设,对动力电池的初期采购,运营过程中外观损伤检查、检测内部容量余值,回收再利用起到全生命周期管理。切实做到完善新能源汽车动力电池全周期利用与回收溯源管理体系,从而减少动力电池非正规渠道回收的不充分性、不规范性,进而形成环境污染以及造成经济损失。3动力电池在纯电动汽车推广过程中存在的问题(1)环保性差。目前节能减排只是测算车辆在使用过程中的温室气体排放量,忽视了动力电池在生产与回收利用过程中产生温室气体的排放量。纯电动汽车动力电池的制造与回收产生的CO2的排放量要数倍高于燃油车。经2020年中电联发布的指标,每生产1 kWh的蓄能电池,在不包含纯电动力汽车行驶与电池回收过程中产生的排放,CO2的排放量达到60.55 kg。2021年,国家发展改革委员会发布《关于引发“十四五”循环经济发展的通知》指出,推动废旧动力电池循环利用行动,加强新能源汽车动力电池溯源管理平台建设,完善新能源汽车动力电池回收利用溯源管理体系。动力电池溯源管理平台建设,更加印证纯电动汽车电池“全生命周期管理”的环保与经济意义。(2)纯电动汽车二级市场价值衰减快。目前对于纯电动汽车,除国家与地方补贴、税收减免外无任何优惠幅度,几乎是以车企指导价进行销售,同时车企对购买电动汽车的车主采取动力电池首任车主负责制,对购买纯电动汽车的二手车车主后期没有相关服务保证,不利于二级市场销售,车辆不保值性影响纯电动汽车的销量,使纯电动汽车的普及性被压制。(3)充电站续航等待时间长。现行道路上运行的纯电动汽车在没有标准化配套的换电服务时,只能选择充电站补电。在慢充补电时从0~100%续航需要8~9 h完成,快充0~80%续航电量用时约0.5 h。相比传统燃油车续航5 min而言,充电站的续航等待时间较长。(4)现行动力电池没有统一标准。现行动力电池随汽车生产厂家集成一体化垄断销售,由于车企品牌与自主知识产权不同等因素造成市场销售动力电池型号、安装位置不统一,动力电池外形、充放电接头、存储槽不能通用的情况。(5)缺乏专业机构统筹管理。动力电池在出厂前需要经过批次抽选进行穿刺、水浸、熔岩试验,确保在极端恶劣用车环境与汽车碰撞后动力电池的内部稳定性及外部隔热保护措施的有效性,从而达到防止动力电池自燃、爆炸、用车安全的效果。动力电池日常的检查极为重要,需要专业的可全生命周期管理的企业进行日常监管。在动力电池回收上,车主默认将动力电池自行报废处理,对于报废处理的电池,其内容量70%~80%的剩余容量也随之报废是一种极大的剩余价值浪费。(6)动力电池在生产后的运输成本较高。目前动力电池的重量占比车辆总重的30%左右。现行紧凑级、中型纯电动汽车总重普遍约2 t,配备容量70 kWh的动力电池重量约500 kg。同级别的传统燃油车上最重的发动机重量总和约为100 kg。对比车辆长距离运输过程中,动力电池的重量将会增加车企运输燃油成本与温室气体排放量。4对动力电池的应用与回收过程中的建议(1)建立完善的动力电池管理企业。对动力电池“全生命周期管理”只需要做到在交通便利的4S店厂区内将“换电站+动力蓄电池回收服务网点”两种运营模式集中跨界融合,便可对动力电池进行“溯源管理”。对于两种服务模式的跨界融合,可以根据《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》(2019)的要求,兼并已有换电站重组建立“动力电池网点”,对动力电池进行统一采购、存储、换电、回收阶梯利用、报废管理。“动力电池网点”的建立将改善车主日常使用过程中无人检测动力电池内容量余值、无人检查动力电池外观就否有损伤、无人进行溯源管理等问题,完善新能源汽车动力电池全周期利用与回收溯源管理体系。(2)降低纯电动汽车的销售价格与二级市场不保值性。“动力电池网点”建立将改变动力电池的资产属性。动力电池作为“动力电池网点”主要运营资产而非车主个人资产,具有可流动性、流转频次大的特性。动力电池的运营可采取会员制出租模式,会员只需缴纳等量的保证金以及年服务费后进行有偿使用,而无须大价格购买动力电池。从而降低纯电动汽车购买时车主的消费压力与二级市场车辆的不保值性,提升纯电动汽车主的购买热情,使纯电动汽车的普及性提高。(3)换电服务减少等候时长。非集成手机时代,一台手机可配备两块及以上同卡槽体型电池,使用过程中延长续航能力,在不改变电池体型、体积的情况下,将原有电池内容量增大,实现高效增加单次满电续航里程的功效,同时提高电池充电效率,缩短充电时长。手机电池的可替换性得到历史验证,推广到现行纯电动汽车动力电池仍具有可行性。2021年已有纯电动汽车换电站实现3 min换电服务,此项续航服务与传动燃油车加油时长相比极为相近,是最快的增加纯电动汽车续航里程的方式。解决了充电等待时长与续航问题从而减轻预购车主顾虑提高纯电动汽车销售量。(4)设立动力电池网点。今后纯电动汽车生产厂家只需要生产、组装除动力电池外的主体构架,新车运输到4S店后再加装动力电池进行驱动运行。既减轻新车在运输过程中动力电池的运输重量,同时降低运输车辆燃油成本,减轻温室气体排放,又极大地避免动力电池在运输过程中的自燃风险,提高运输安全性。(5)根据当地气候条件匹配相关特性电池服务。国新办“推进制造强国网络强国建设,助力全面建成小康社会”发布会中提到“加强充电、换电基础设施的推广应用;提升产品质量,在质量安全、低温适用等各方面提供更高标准、更严要求”,动力电池网点要匹配适用北方地区冬季严寒温度下高活性的动力电池,防止因动力电池低温内部活性差原因造成的锁电与低续航情况发生,并及时检测动力电池内容量余值是否存在不可逆减少的现象,做好运转全周期生命管理。在东南沿海地区,由于常年潮湿空气中存在无机盐的概率加大,动力电池外壳与放电接口造成氧化的可能性增加,导致漏电与放电接触效果不佳的情况发生,所以动力电池网点需要对运转回需要充电的动力电池进行外观防腐处理及放电接口抗氧化处理,并做好流转溯源管理。(6)有效利用清洁能源的使用。“动力电池网点”通常建立在交通便利的4S店厂区内,由于地理位置固定所以动力电配套设施较为完备,可根据当地气候条件使用清洁能源替代传动燃料电能。例如西藏地区太阳能资源丰富,可以用太阳能电板发电对动力电池进行充电。东北、华北、西北地区属于风能储藏量较为丰富的地区,可利用风能发电替代原有燃料电能充电。东南沿海及水利工程发达的省市,可通过引用电网中水利电能、潮汐电能专线进行动力电池补电操作,达到最大化使用清洁能源改善大气环境的功效。(7)有效减少动力电池回收的成本与环境保护。随着动力电池退役高峰期的临近,动力电池退役将带来巨大的回收市场,但现行“新能源汽车动力蓄电池回收服务网点”的不完善将不足以应对如此趋势大规模的动力电池回收量,势必造成因回收流程不清晰无法经过有资质网点渠道回收。回收过程中经济效率、效益低下,粗犷式回收方式形成资源浪费,未经有资质渠道回收电池破碎、拆解和冶炼等将导致环保污染等一系列问题的发生。由于动力电池网点是从动力电池采购开始就进行溯源管理,所以在运转过程中定期进行内容量余值检测,对内损失较大的的电池及时报废或降梯次应用于便于回收利用的产品。推动废旧动力电池循环利用减少回收的时间成本与产品回收品质的风险特性,同时降低了电池破碎、拆解和冶炼等将导致环保污染等效果。4结语综上所述,纯电动汽车的出现为我国向汽车大国发展提供了机遇,解决动力电池在纯电动汽车推广过程中存在的问题、对动力电池开展全生命周期溯源管理,将有助于推动纯电动汽车今后的发展。
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