Cuellos de botella en la promoción de baterías eléctricas
El elevado precio de los vehículos de nuevas energías proviene de la potencia de las baterías de litio.
Los vehículos de nuevas energías se componen principalmente de sistemas de propulsión por batería, sistemas de motor, sistemas de control electrónico y conjuntos. El motor, el control electrónico y el montaje son básicamente los mismos que los de los coches tradicionales. La diferencia radica en el sistema de propulsión por batería. A juzgar por la estructura de costos de los vehículos de nueva energía, los sistemas de propulsión por batería representan entre el 30% y el 45% del costo de los vehículos de nueva energía, y las baterías de litio representan aproximadamente entre el 75% y el 85% del costo de los sistemas de propulsión por batería.
La solución principal al alto precio de los vehículos de nueva energía es reducir el costo único de compra de las baterías de litio. Actualmente, las baterías de litio de potencia comercializadas en el mercado incluyen principalmente baterías de fosfato de hierro y litio, baterías de manganato de litio y baterías de material ternario. El mercado chino está dominado por el fosfato de hierro y litio, mientras que la mayor parte de Japón y Corea del Sur optan por sistemas de baterías híbridas de manganato de litio y materiales ternarios. Según las estadísticas del CCID, el precio interno de las baterías de fosfato de hierro y litio es de aproximadamente 3 a 4 yuanes/Wh, y el precio de las baterías de manganato de litio y ternarias es de aproximadamente 4 a 5 yuanes/Wh. Consideración integral de la capacidad de la batería de diferentes tipos de vehículos de nueva energía, la capacidad de la batería de los vehículos híbridos enchufables es 65, 438+00-65, 438+06 kWh, los vehículos eléctricos puros son 24-60KWh y los autobuses eléctricos puros son generalmente 200-400 Kwh. Los precios de las baterías correspondientes son 30.000-50.000 yuanes, 70-65, 438+0,8 millones de yuanes y 60.000-60.000 yuanes, respectivamente.
Métodos para reducir los costos de las baterías: escalar primero y luego reciclar
Reducir los costos de las baterías siempre ha sido una solución importante para la industria. Además de la reducción de costes provocada por la mejora de los sistemas de baterías y el aumento de la vida útil, las principales soluciones actuales de reducción de costes son la escala y el reciclaje. Tomando como ejemplo a Tesla, la empresa de vehículos de nueva energía más exitosa del mundo, el costo de usar baterías cilíndricas 18650 (modelo de batería: 18 mm de diámetro, 65 mm de longitud) se redujo aproximadamente un 40 % entre 2007 y 2012 debido a la expansión de escala. En el futuro, con la popularización de los vehículos de nueva energía y la producción a gran escala de baterías eléctricas, los costos de las baterías se reducirán aún más a menos de 2 yuanes/Wh, logrando así los objetivos de planificación para 2015 en el programa "Vehículos de nueva energía y ahorro de energía". Plan de Desarrollo de la Industria (2012-2020)».
En términos de utilización de recursos, el sistema de reciclaje de baterías de litio todavía tiene problemas como un sistema de reciclaje imperfecto y un valor de reciclaje débil. Aunque han surgido en China empresas de reciclaje a gran escala como GEM y Hunan Bangpu, el reciclaje de baterías de litio tiene problemas como altos costos de reciclaje y cadenas industriales de reciclaje imperfectas. El reciclaje de baterías de litio debe aprender de la experiencia de reciclaje de baterías de plomo-ácido. Las baterías de plomo-ácido han establecido una red de reciclaje completa y una cadena industrial de reciclaje. Generalmente, el valor de reciclaje de las baterías de plomo-ácido es del 30%.
Reutilización de baterías de litio: una nueva forma de reducir los costos de las baterías
La reutilización de baterías de litio se refiere al vínculo intermedio entre los vehículos de nueva energía y la utilización de recursos de baterías de litio. Mediante el desmontaje, la detección y la clasificación de baterías de vehículos usadas, se puede lograr la reutilización de las baterías de energía, reduciendo así el costo de las baterías de energía entre un 30% y un 60%. En términos generales, el estándar para desechar baterías de litio para vehículos de nueva energía es que la capacidad de la batería sea inferior al 80%. Si todavía queda entre un 70 y un 80 % de capacidad restante, reciclar la batería directamente es un gran desperdicio. La reutilización de baterías de litio es particularmente importante para reducir los costos de las baterías.
Las políticas nacionales apoyan la exploración de la industrialización del uso de baterías de litio. El "Plan de desarrollo de la industria del automóvil de nuevas energías y ahorro de energía (2012-2020)" publicado en julio de 2012 establecía claramente que "formular medidas de gestión del reciclaje de baterías de energía, establecer un sistema de gestión de reciclaje y utilización en cascada de baterías de energía y aclarar las responsabilidades, derechos y Obligación. Orientar a los fabricantes de baterías eléctricas para fortalecer el reciclaje de baterías usadas y fomentar el desarrollo de empresas profesionales de reciclaje de baterías. "El estado proporciona orientación para la reutilización de baterías eléctricas desde el nivel de planificación.
El campo del reciclaje de baterías de litio para vehículos de nueva energía se dirige principalmente al campo de las TIC, la generación y el almacenamiento de energía de energía doméstica y renovable. Aunque la práctica de reciclaje de baterías eléctricas de litio aún no se ha llevado a cabo en China, Japón y Estados Unidos tienen muchos años de experiencia de demostración. Japón y Corea del Sur se han centrado en la investigación sobre la reutilización de baterías eléctricas desde el inicio del desarrollo de vehículos de nueva energía. Estos trabajos de investigación preliminares proporcionan una buena referencia para la investigación sobre la reutilización de baterías en mi país.
Varias partes cooperan para establecer un nuevo modelo de negocio para el reciclaje de baterías de litio.
El modelo de negocio para el reciclaje de baterías de litio requiere el establecimiento de un mecanismo de cooperación multifacético. En primer lugar, el reciclaje de baterías de litio debe seguir el sistema de responsabilidad de "quien las fabrica, quién las recicla". Al implementar el sistema de responsabilidad del reciclaje, se establece una red de reciclaje para garantizar la reutilización de las fuentes de baterías. El núcleo del reciclaje incluye principalmente el reciclaje de baterías, la evaluación de baterías y el ensamblaje secundario. Dado que el reciclaje en el funcionamiento de vehículos de nueva energía está estrechamente relacionado con los operadores de baterías, se recomienda que los operadores, los fabricantes de automóviles y las empresas de baterías establezcan conjuntamente un módulo de servicio de baterías para emprender el negocio de reciclaje de baterías de litio. Para las baterías reensambladas, puede considerar aplicarlas a los clientes finales mediante arrendamiento de baterías o ventas minoristas.
Modelo de negocio para la reutilización de baterías de litio.
Los terminales de reciclaje de baterías de litio Power están dirigidos principalmente al almacenamiento de energía en el hogar, tiendas, generación de energía distribuida de nueva energía, bases de prevención de desastres y estaciones base de comunicación. . Las aplicaciones en el campo del almacenamiento de energía no tienen altos requisitos en cuanto a densidad de energía, pero tienen requisitos relativamente estrictos en cuanto a ciclo de vida y precio. Teniendo en cuenta los múltiples costos del reciclaje, la conversión y el transporte de baterías, el valor real de reciclaje de las baterías de vehículos usadas será inferior al 65,438+00% del costo de las baterías nuevas, que pueden cumplir con los requisitos de almacenamiento de energía en términos de precio. Sin embargo, es necesario considerar la verificación del ciclo de vida en el diseño de la batería para garantizar los requisitos de vida útil en el almacenamiento y utilización de energía.
La investigación básica sobre el reciclaje de baterías de litio es la clave para el desarrollo de la industria del reciclaje de baterías. Los departamentos gubernamentales deben integrar recursos para promover la práctica de proyectos de demostración de reciclaje. Debido a la fragmentación de la cadena industrial de vehículos de nueva energía de mi país, es difícil para las empresas de automóviles, las empresas de baterías y los operadores participar activamente en la investigación sobre la reutilización de baterías. Es particularmente importante promover el establecimiento y la práctica de aplicación de estándares de reutilización de baterías eléctricas en mi país a través de proyectos de demostración organizados por el gobierno. Además, las baterías de vehículos de nueva energía de mi país, desde los Juegos Olímpicos, la Exposición Mundial hasta los primeros proyectos de demostración en varios lugares, están entrando gradualmente en el período de eliminación gradual. Es más urgente cómo combinar estas baterías eliminadas para la reutilización y la práctica de aplicación.
¿Cuáles son los riesgos en el negocio del reciclaje de baterías eléctricas?
La cadena industrial de vehículos de nuevas energías de mi país rara vez considera la reutilización y el reciclaje de baterías eléctricas. La enorme cantidad de baterías de litio generadas por la industrialización gradual de los vehículos de nuevas energías se ha convertido en un problema urgente que debe resolverse. Según los resultados de la investigación del CCID, se estima que el volumen acumulado de chatarra de baterías de litio eléctricas en 2015 será de entre 20.000 y 40.000 toneladas. Alrededor de 2020, el volumen acumulado de chatarra de baterías de litio para vehículos de nueva energía de mi país alcanzará las 120.000 toneladas. 170.000 toneladas. Con una cantidad tan grande de reciclaje de baterías, es necesario realizar una investigación anticipada sobre el negocio de reciclaje de baterías de litio y explorar modelos de negocio.
La incertidumbre del espacio de ganancias de la reutilización de baterías de litio. Aunque los datos actuales sobre baterías proporcionados por las empresas de baterías de litio muestran que las baterías eliminadas por los vehículos de nueva energía aún retendrán entre el 70% y el 80% de la energía efectiva y tendrán una gran ventaja en costo, todavía quedan muchos desafíos en el campo de la utilización de la batería. principalmente almacenamiento de energía centralizado. En la actualidad, las baterías de almacenamiento de energía en mi país todavía se concentran en estaciones base de comunicaciones y almacenamiento de energía UPS en grandes centros de datos y bancos. El método principal de almacenamiento de energía son las baterías de plomo-ácido. Todavía existen incertidumbres en la sustitución de las baterías de litio en estos campos. Además, el almacenamiento de nueva energía también está limitado por el apoyo estatal en el ámbito de la generación de energía distribuida. Hoy en día, con el desarrollo de nuevas industrias energéticas, como los vehículos eléctricos y las baterías de almacenamiento de energía, las baterías de litio, reconocidas como componentes ideales para el almacenamiento de energía, han recibido mayor atención. China también ha invertido enormes cantidades de dinero y apoyo político en el campo de las baterías eléctricas, y han surgido destacadas empresas centrales en la industria mundial de baterías, como BYD, BIC, Li Shen y AVIC Lithium Battery. Los materiales catódicos, los materiales anódicos, los separadores de baterías y los electrolitos son las cuatro materias primas más importantes para las baterías de litio. Debido a los altos riesgos de inversión y los altos umbrales técnicos, los separadores de baterías de litio no se han producido en masa en China, lo que se ha convertido en un cuello de botella que restringe el desarrollo de la industria de baterías de litio de mi país, especialmente en el campo de las baterías de iones de litio que requieren mayor energía. Seguridad y coherencia. Es un obstáculo insuperable para que mi país se convierta en un importante país productor de baterías de litio.
Los principales procesos de producción de los separadores de baterías de litio se pueden dividir en métodos secos y métodos húmedos. Las baterías de energía para vehículos tienen gran capacidad y altos requisitos de seguridad, que también requieren que el separador tenga alta resistencia, capacidad de retención de líquidos y temperatura segura. Los procesos en seco pueden realizarse en forma de compuestos multicapa. Este tipo de separador tiene muchas ventajas, como seguridad estructural, poros uniformes, buena permeabilidad al aire y resistencia a altas temperaturas, y cumple plenamente con los estrictos requisitos de las baterías de litio. En la actualidad, muchos fabricantes de baterías eléctricas nacionales y extranjeros han reconocido este separador como la dirección de aplicación de las baterías de litio eléctricas.
En la actualidad, la capacidad de producción mundial de baterías de litio se está expandiendo rápidamente y la tasa de crecimiento de los separadores de baterías de litio como material principal se está quedando atrás. Muchos fabricantes de baterías han informado de escasez de separadores en diversos grados. La mejora de la capacidad de producción de material separador es un requisito urgente para el desarrollo de la industria de baterías de litio no sólo en China sino también en el mundo. Por lo tanto, el surgimiento de más empresas nacionales con los mismos materiales Xingyuan en China lo antes posible es una medida importante para mejorar la cadena industrial de la industria de baterías de litio de mi país y mejorar la competitividad y las capacidades de desarrollo sostenible de las empresas de producción de baterías de litio de mi país. También está relacionado con la industria automotriz de nuevas energías de mi país, un vínculo clave en el rápido desarrollo.