電動(dòng)汽車可以更環(huán)保
——訪河南電力試驗(yàn)研究院院長劉韶林

文 Article_魏 丹 王 俊

近年來，全球發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的呼聲日益高漲，各主要發(fā)達(dá)國家紛紛投入巨資，研發(fā)新能源交通工具，電動(dòng)汽車便是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的。電動(dòng)汽車象征著綠色、節(jié)能、低碳，但其動(dòng)力電池退役、報(bào)廢后，卻可能會(huì)成為新的污染源，并存在安全隱患。

為超前解決這一問題，讓電動(dòng)汽車更環(huán)保，河南電力試驗(yàn)研究院開展了針對電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池梯級(jí)利用及回收處理的研究工作，并取得階段性成果。對此，《河南電業(yè)》于近日專訪了試研院院長劉韶林。

《河南電業(yè)》：劉院長您好。據(jù)了解，河南省在發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)及示范運(yùn)營等方面已走在全國前列。您能不能先介紹一下電動(dòng)汽車在河南的現(xiàn)狀？

劉韶林：我省十分重視電動(dòng)汽車的發(fā)展和推廣，計(jì)劃用5年時(shí)間形成25萬輛的電動(dòng)汽車年生產(chǎn)能力，建成電動(dòng)汽車充換電站220座；到2020年，要建成充換電站940座，基本覆蓋全省所有中心城市、有條件的縣城、高速公路和主要一級(jí)公路，形成網(wǎng)絡(luò)。

目前，新鄉(xiāng)市已有10輛純電動(dòng)公交車投入示范運(yùn)營，預(yù)計(jì)到2012年，市區(qū)內(nèi)將有5條公交線路投入純電動(dòng)運(yùn)營，5條市縣公交線路投入純電動(dòng)運(yùn)營，市區(qū)內(nèi)純電動(dòng)出租車的比例達(dá)到30%左右。

另外，許昌市區(qū)與襄縣縣城之間已開通了電動(dòng)汽車公交線路，位于鄭州市區(qū)的商城路上也已建立了電動(dòng)汽車充換電站。從總體上看，我省電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展及示范運(yùn)營水平在全國相對領(lǐng)先。可以預(yù)見的是，我省將來一定會(huì)有大量電動(dòng)汽車動(dòng)力電池退役、報(bào)廢。

《河南電業(yè)》：電動(dòng)汽車動(dòng)力電池分為哪幾種？

劉韶林：動(dòng)力電池在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中居于核心位置，它對于新能源汽車的重要性就像電腦芯片對于電腦一樣。它是電動(dòng)汽車最為核心的部件，關(guān)系到未來電動(dòng)汽車的發(fā)展前景。

動(dòng)力電池主要包括鎳氫電池、鋰離子電池以及燃料電池等，它們均要比傳統(tǒng)鉛酸蓄電池?fù)碛懈玫氖褂眯阅堋?/p>

鋰離子電池是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新一代高能二次電池。與鎳氫電池比較，鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：比能量、能量密度更高，約為鎳氫電池的2倍，能大幅提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程；功率更高、自放電率極小、無記憶效應(yīng)；原材料成本價(jià)格低，尤其是磷酸鐵鋰、錳酸鋰的原材料成本明顯低于鎳金屬；開發(fā)新的正負(fù)極材料、改進(jìn)制造工藝可以推動(dòng)鋰電池性能大幅提升和成本大幅下降。

鋰電池突出的性能優(yōu)點(diǎn)和較大的技術(shù)提升空間使其被公認(rèn)為是下一代電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的最佳選擇。除了裝備PHEV、EV車型外，鋰電池也將在普通混合動(dòng)力汽車中得到廣泛應(yīng)用。

《河南電業(yè)》：動(dòng)力鋰電池退役、報(bào)廢后，會(huì)對環(huán)境造成什么危害？

劉韶林：退役、報(bào)廢動(dòng)力鋰電池中含有大量重金屬、氟化物等，如不妥善處理，會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并危害人體健康。報(bào)廢電池里仍殘留部分電能，隨意丟棄的報(bào)廢電池，可能存在燃燒、爆炸等安全隱患。

未來電動(dòng)汽車必將成為全球性的主要交通工具，數(shù)量龐大，更多的動(dòng)力鋰電池也會(huì)因此被制造出來。隨著鋰電池的大型化和報(bào)廢數(shù)量的增加，其在健康、環(huán)境、安全等方面存在隱患的累積效應(yīng)也會(huì)成倍放大，不容忽視。

開展報(bào)廢動(dòng)力鋰電池回收處理，可以實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)所含鈷、鋰等貴重金屬組分的資源化利用，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)廢棄組分的無害化處理，避免電池二次污染。

《河南電業(yè)》：在試研院的研究項(xiàng)目中，電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池退役后，是怎樣進(jìn)行梯級(jí)利用的？

劉韶林：電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池梯級(jí)利用，是指當(dāng)車載鋰電池性能下降，不能滿足電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航需要的時(shí)候，被用來充作電網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，或者是被當(dāng)做變電站的備用電源。

眾所周知，風(fēng)、光等新能源發(fā)電具有隨機(jī)波動(dòng)性，直接并網(wǎng)會(huì)對電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性造成很大沖擊，電網(wǎng)需要大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)接納新能源電力，以平衡功率輸出的隨機(jī)性和波動(dòng)性。由于車載鋰電池退役后，仍有高達(dá)80%的剩余容量，因此規(guī)模化使用起來，便可以作為大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)，接納風(fēng)電場、光伏電站、地?zé)犭娬镜人l(fā)綠色電力，而后完成并網(wǎng)。

除此外，在建設(shè)智能電網(wǎng)過程中，削峰填谷、負(fù)荷調(diào)節(jié)、網(wǎng)源協(xié)調(diào)等“大動(dòng)作”也離不開儲(chǔ)能系統(tǒng)的支持。在當(dāng)前化學(xué)儲(chǔ)能成本居高不下的形勢下，利用退役鋰電池作為儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以迅速降低儲(chǔ)能成本。

河南電力試研院結(jié)合自己的專業(yè)基礎(chǔ)，對退役鋰電池梯級(jí)利用與報(bào)廢電池回收處理進(jìn)行了3年多的調(diào)研和預(yù)研，并堅(jiān)持與國內(nèi)著名科研院所合作，共同開展重大課題的攻關(guān)，現(xiàn)已成功掌握了可行的動(dòng)力鋰電池梯級(jí)利用及回收處理技術(shù)。

鑒于省電力公司已經(jīng)實(shí)施了國內(nèi)首個(gè)380千伏級(jí)分布式光伏發(fā)電儲(chǔ)能及微網(wǎng)運(yùn)行控制試點(diǎn)工程，我院將考慮以此為基礎(chǔ)，開展以退役鋰電池為儲(chǔ)能系統(tǒng)的百千瓦級(jí)儲(chǔ)能－光伏發(fā)電聯(lián)合系統(tǒng)應(yīng)用示范工作。應(yīng)當(dāng)說，有關(guān)這一領(lǐng)域的研究在國內(nèi)外都剛剛起步，這就意味著，我們將與世界發(fā)達(dá)國家處在同一起跑線上，比肩競爭。

《河南電業(yè)》：除了開展動(dòng)力鋰電池梯級(jí)利用及回收處理關(guān)鍵技術(shù)研究示范外，試研院在環(huán)保領(lǐng)域還進(jìn)行了哪些探索？

劉韶林：近年來，我院全面開展創(chuàng)新型企業(yè)建設(shè)，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，圍繞清潔能源、綠色電力做文章，不斷研發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備，為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)作出了貢獻(xiàn)。

我院在火力發(fā)電廠的脫硫、脫硝、污染物測試和減排、廢水零排放、廢渣處置等領(lǐng)域擁有雄厚的人才和技術(shù)儲(chǔ)備。2010年，我院在全國率先取得電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測裝置（CEMS）校準(zhǔn)計(jì)量授權(quán)。同時(shí)，我院還主持編制了《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測裝置校準(zhǔn)規(guī)范》這一國家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

可以說，我院在電力環(huán)保領(lǐng)域是走在國內(nèi)同行前列的。目前，我院“電動(dòng)汽車充換電站成套設(shè)備研究及在河南的應(yīng)用”、“植物絕緣油配電變壓器研制及安全運(yùn)行”等一系列重大科技成果已經(jīng)通過鑒定，節(jié)能減排重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室也正在申請建設(shè)中。我院將繼續(xù)致力于研發(fā)新技術(shù)，構(gòu)建綠色電網(wǎng)，為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)再作貢獻(xiàn)。