在加州南部小鎮新庫亞(ya) 馬 (New Cuyama) 郊外一塊超過8,000平方米的土地上,一座1.5兆瓦的太陽能發電廠正持續為(wei) 附近的600個(ge) 電池緩慢充電。到了晚上,當能耗需求上升時,電力就會(hui) 被輸送到電網,為(wei) 附近的居民提供清潔能源。
為(wei) 了在最需要的時段使用太陽能和風能等間歇性的可再生能源,利用蓄電池事先存儲(chu) 電力並在相應時間供能已變得越來越普遍。但本月開始運營的庫亞(ya) 馬工廠有一件事不太常見:作為(wei) 儲(chu) 能容器的電池都是電動車替換下來的退役電池。
SEPV Cuyama 設施位於(yu) 聖芭芭拉東(dong) 北方向約兩(liang) 小時車程的地方,是初創公司 B2U Storage Solutions 開設的第二個(ge) 混合存儲(chu) 設施。它的第一個(ge) 工廠位於(yu) 洛杉磯郊外,使用1,300個(ge) 本田 Clarity 和日產(chan) Leaf 電動車的退役電池,總儲(chu) 能容量大約28兆瓦時,足以為(wei) 9,500個(ge) 家庭供電。
這些設施旨在論證電動車電池在回收前作為(wei) 固定存儲(chu) 裝置獲得二次利用的可行性。這樣做可以提高該技術供應鏈的可持續性,減少關(guan) 鍵礦物的開采需求,同時提供一種更便宜的方式來擴建電網規模的存儲(chu) 。
“這就是大規模應用的答案。”這家位於(yu) 洛杉磯的大型存儲(chu) 係統公司的首席執行官弗裏曼·霍爾(Freeman Hall)說。
新能源車的電池通常在電池效率下降到 70% 至 80% 時進行更換,此時它們(men) 能支撐的續航裏程開始迅速減少。但電池中幾乎所有的關(guan) 鍵材料,包括鋰、鎳和鈷,其實都是可重複使用的。
在美國能源部數十億(yi) 美元的貸款和《2022降低通脹法》(Inflation Reduction Act)的激勵措施的支持下,北美的電池回收行業(ye) 正在不斷發展,為(wei) 的就是在未來某天能夠更經濟、更有效的處理上千萬(wan) 從(cong) 電車上退役的電池組。
不過根據統計,並非所有的退役電池都能成功回收利用,隻有大約70%的適合作為(wei) 固定存儲(chu) 容器進行二次利用。有些電池組可能沒有足夠的使用壽命,因為(wei) 碰撞損壞得太嚴(yan) 重,或者有其他故障。
“第一代電動汽車的工作壽命已經接近結束,但其中70%或更多的電池仍然具有非常高的剩餘(yu) 價(jia) 值,”霍爾說。在最終被回收處理之前,它們(men) 還能以其他的方式延續三到五年的生命周期。
Freeman Hall
除了供能,延長新能源車電池的利用周期對電池製造業(ye) 也有積極的影響。
推廣電車的根本目的在於(yu) 減少碳排放以及其他製造過程等對環境的負麵影響。通過延長現有電池的利用周期,短期內(nei) 就能緩解對於(yu) 各類稀有金屬礦藏的開采壓力。
此外,正如電池對於(yu) 減少交通排放至關(guan) 重要一樣,它們(men) 也需要充分實現清潔能源的優(you) 勢。如果沒有大規模的固定存儲(chu) 介質,風能和太陽能隻能在刮風或陽光明媚時向電網供電。能夠有效存儲(chu) 和傳(chuan) 輸幾乎是所有新能源計劃和工程中最重要的環節。
從(cong) 2020年到2025年,美國公用事業(ye) 規模化電池存儲(chu) 的使用量預計將從(cong) 1,500兆瓦時猛增至30,000兆瓦時。電動汽車電池組可以為(wei) 這一擴建提供儲(chu) 備。美國已經有至少3,000兆瓦時的退役電池組可供部署,而且從(cong) 新能源車上拆除的電池組數量每兩(liang) 年就會(hui) 翻一番。
B2U 表示,其技術允許以近乎“即插即用的方式”重新利用電池。它們(men) 不需要拆卸,來自多個(ge) 製造商的電池組(B2U 已經測試了本田、日產(chan) 、特斯拉、通用汽車和福特的電池)可以在一個(ge) 係統中使用。
這些電池組存放在大櫃子中,並通過專(zhuan) 門設計的軟件進行管理,實時檢控安全性並根據每個(ge) 電池的容量進行放電和充電。白天,電池通過太陽能電池板和電網充電。然後,B2U 在夜間將電力出售給公用事業(ye) 公司,此時需求和價(jia) 格都高得多。
霍爾表示,使用二次電池可以獲得與(yu) 新的電網規模電池相同的財務回報,而初始成本隻有一半。不僅(jin) 如此,對新能源車製造商們(men) 來說,重新利用這些電池組比直接將它們(men) 送進回收廠更有利可圖。在電池回收行業(ye) 充分發展之前,回收這些電池組仍然相當昂貴。通過將退役電池組出售或租賃給電網存儲(chu) 公司,製造商可以從(cong) 中榨取更多價(jia) 值。
而且,這甚至還能幫助降低電動汽車的成本。如果電池的全部價(jia) 值得到提升和重複利用,那麽(me) 租賃輪式電池的實際成本應該會(hui) 下降。“當我們(men) 以聰明的方式重複利用時,每個(ge) 人都會(hui) 受益。”
B2U 預計明年將在 Palmdale 附近的第三個(ge) 太陽能設施中增加存儲(chu) 設施。這些設施旨在證明這一想法的可行性,之後 B2U 計劃將其硬件和軟件出售給其他存儲(chu) 項目開發商。
目前,這個(ge) 行業(ye) 有著廣泛的發展空間。根據 B2U 預測,到 2027 年,美國退役電動汽車電池中隻有約6%將用於(yu) 電網規模存儲(chu) 。
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