電動汽車可以更環(huán)保
——訪河南電力試驗研究院院長劉韶林

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，電動汽車便是在這種背景下應(yīng)運而生的。電動汽車象征著綠色、節(jié)能、低碳，但其動力電池退役、報廢后，卻可能會成為新的污染源，并存在安全隱患。

為超前解決這一問題，讓電動汽車更環(huán)保，河南電力試驗研究院開展了針對電動汽車動力鋰電池梯級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)展電動汽車產(chǎn)業(yè)及示范運營等方面已走在全國前列。您能不能先介紹一下電動汽車在河南的現(xiàn)狀？

劉韶林：我省十分重視電動汽車的發(fā)展和推廣，計劃用5年時間形成25萬輛的電動汽車年生產(chǎn)能力，建成電動汽車充換電站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公路，形成網(wǎng)絡(luò)。

目前，新鄉(xiāng)市已有10輛純電動公交車投入示范運營，預(yù)計到2012年，市區(qū)內(nèi)將有5條公交線路投入純電動運營，5條市縣公交線路投入純電動運營，市區(qū)內(nèi)純電動出租車的比例達(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汽車充換電站。從總體上看，我省電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展及示范運營水平在全國相對領(lǐng)先。可以預(yù)見的是，我省將來一定會有大量電動汽車動力電池退役、報廢。

《河南電業(yè)》：電動汽車動力電池分為哪幾種？

劉韶林：動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。它是電動汽車最為核心的部件，關(guān)系到未來電動汽車的發(fā)展前景。

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

《河南電業(yè)》：動力鋰電池退役、報廢后，會對環(huán)境造成什么危害？

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

未來電動汽車必將成為全球性的主要交通工具，數(shù)量龐大，更多的動力鋰電池也會因此被制造出來。隨著鋰電池的大型化和報廢數(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)也會成倍放大，不容忽視。

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

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

劉韶林：電動汽車動力鋰電池梯級利用，是指當(dāng)車載鋰電池性能下降，不能滿足電動汽車?yán)m(xù)航需要的時候，被用來充作電網(wǎng)的儲能系統(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)電具有隨機波動性，直接并網(wǎng)會對電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性造成很大沖擊，電網(wǎng)需要大容量儲能系統(tǒng)接納新能源電力，以平衡功率輸出的隨機性和波動性。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“大動作”也離不開儲能系統(tǒng)的支持。在當(dāng)前化學(xué)儲能成本居高不下的形勢下，利用退役鋰電池作為儲能系統(tǒng)，可以迅速降低儲能成本。

河南電力試研院結(jié)合自己的專業(yè)基礎(chǔ)，對退役鋰電池梯級利用與報廢電池回收處理進(jìn)行了3年多的調(diào)研和預(yù)研，并堅持與國內(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力鋰電池梯級利用及回收處理技術(shù)。

鑒于省電力公司已經(jīng)實施了國內(nèi)首個380千伏級分布式光伏發(fā)電儲能及微網(wǎng)運行控制試點工程，我院將考慮以此為基礎(chǔ)，開展以退役鋰電池為儲能系統(tǒng)的百千瓦級儲能－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)》：除了開展動力鋰電池梯級利用及回收處理關(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)計量授權(quán)。同時，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)能減排重點實驗室也正在申請建設(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)濟再作貢獻(xiàn)。