铅酸电池和锂电池的合理搭配可以降低启停系统对传统铅酸电池的损耗吗？
来源：宝鄂实业
2019-04-26 22:21
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谈到三星，在人们的脑海中总会浮现出各种漂亮的智能手机、技术先进的平板电脑、色彩艳丽的大屏幕电视，但若说到三星同汽车之间有什么联系，恐怕就不是每个人都有所了解了。日前，三星SDI同福特汽车公司公布了在双方合作基础上的车用电池研发成果，可用于降低车辆油耗及重量。
三星SDI公司可能与我们日常对三星的了解不太相同，其隶属于三星集团旗下，业务以太阳能电池、燃料电池、能源存储等为主。这也使得其与福特在车用电池领域的合作变得顺理成章。两家公司对电池的研究主要分为节能及轻量化两个方面，节能方面主要针对电池在车辆启停系统中的应用及使用寿命，而轻量化则针对电池本身。
更加节能
双方经过十年时间的联合开发，一种将锂离子电池同12V铅酸电池相结合的双电池系统被展现在公众面前。这种双电池系统通过制动能量回收，可储存95%的刹车能量为车辆提供电力，同时该系统可与车辆启停系统一同工作，通过铅酸电池和锂电池的合理搭配降低启停系统对传统铅酸电池的损耗，使车辆可以更加频繁地使用启停系统以提升燃油及环保性能。
也许有些人对启停系统的工作方式还不是很了解，我们用简单几句话来使您有个初步的认识。众所周知，在车辆怠速时，发动机并不会停止运转，但此时由于车辆是静止不动的，这就意味着发动机所产生的动力被白白浪费掉了，而启停系统可使车辆在驾驶员在踩下制动踏板停车后，发动机停止运转，当松开制动踏板或转动方向盘时，发动机恢复运转。由此可大幅降低车辆在日常行驶中的燃油消耗，提升车辆经济及排放性能。福特表示正在扩大旗下车型的启停系统搭载率，力争增至70%以上。
启停技术的优点显而易见，但发动机恢复运转，需要依靠电力来提供启动所需的基础转速，而传统的铅酸电池，频繁大功率放电会造成电池极板老化，缩短电池寿命，这使得通过启停降低油耗及排放的做法成本随之增高。而在启停过程中使用这种双电池系统，可通过双电池并行工作提高铅酸电池单元的使用效率，达到增加电池寿命的目的。
在启停功能电池系统优化方面，除了目前福特与三星SDI联合开发的双电池系统外，还有一些厂商也在致力于这方面的研发，如马自达基于“超级电容”技术的i-ELOOP(Intelligent EnergyLoop智能能量循环)系统。该系统的作用也是通过制动能量回收对车辆充电，以提升车辆经济性。不过与福特不同的是，其采用电容与传统蓄电池的结合方式，而不是锂电池。相较于传统电池或电瓶，电容具有更理想的充电与放电速度，同时也没有电池在频繁充放电之下容易衰退的问题，这便解决了动能回收时反复充放电对电池的损伤，使驾驶者可更频繁地使用启停系统以节省油耗。
轻量化电池技术
除双电池系统外，两家公司表示目前还在共同研发一种超轻锂离子电池，其成果将在福特电动汽车上被使用。这种超轻电池比目前使用的电池重量降低了40%，可与福特其它轻量化技术结合使用(如福特轻量化概念车)，增加车辆的储物空间，降低整体重量，使整车动力系统效率及续航里程进一步提升。
降低油耗及排放是目前各大厂商争相研究的重点领域，消费者在选择车辆时，对经济、环保性能也愈发看重。福特同三星联手打造的双电池系统及轻量化电池技术，可以满足日益严格的法规和市场需求。而对于消费者而言，更为关心的是如何能从中得到更多实惠。
当前，3C电子消费产品需求增长强劲，电动车及储能也在快速发展当中，这让锂电池的应用规模变得十分庞大。然而，锂电池的大量应用带来了不可忽视的环保问题，于是对锂电池有效的回收利用逐渐被提上日程。令人遗憾的是，目前锂电池回收行业的发展不如业内人士预期，市场乱象丛生。
“虽然锂电池回收市场空间巨大，但由于政府缺乏监管，市场呈现出来的仍然是一片乱象。”深圳市泰力废旧锂电池回收技术有限公司总经理张永祥说，“政府需要抓紧制定相关的法律法规，并加大监督的力度。”
市场前景广阔
锂电池对环境的污染不可忽视。锂电池中含有的电解液属于危险物品。当前三元材料锂电池在锂电池中占据了相当大的比重，三元材料锂电池中的镍等元素也会对环境及人体造成危害。
有业内人士研究表示，1个重20克的手机电池可污染1平方公里的土地，污染时间更是长达年。一台装载有200公斤动力电池的纯电动车，可污染的土地面积最高可达1万平方公里。
据中国汽车技术研究中心预测，2015年国内动力电池累计报废量约在2-4万吨，而到了年， 我国电动汽车动力电池累计报废量将达到万吨的规模。有分析人士认为，如果这些废旧锂电池不能得到妥善的处理，在5到10年的时间里，锂电池污染给中国带来的，将会是一场比今天雾霾更为严重的灾难。
“面对着有可能到来的巨大污染，政府不可能坐视不管，未来肯定要处理这些废旧锂电池，锂电池回收在未来肯定是一个很大的市场。”华泰证券研究员王茜说道。
一位从事锂电池回收的企业人士表示，在电子领域，每年钴酸锂电池的报废量约在5万吨左右，而锂电池回收企业对钴酸锂废旧电池的收购价在1.8-1.9万元/吨之间，也就是说，仅钴酸锂废旧电池一年的收购价就可以接近10亿元。如果把动力电池、储能锂电池等考虑进来，废旧电池回收市场将更为巨大。
据张永祥介绍，现在市场上废旧锂电池的回收率连3%都不到，对锂电池回收企业来说，有着巨大的发展空间。
乱象丛生
当前，锂电池企业更关心的是价格、性能、保修等因素，而对锂电池回收方面的相关事项却鲜有提及，很少有生产商、销售商向消费者明示锂电池的回收流程。消费者对于锂电池的回收也是缺乏关注，随处丢弃锂电池的现象极为严重。
除此之外，锂电池回收行业也存在诸多乱象。国内的锂电池生产企业往往采取招标的方式，委托电池回收企业进行废旧锂电池的处理。当前锂电池回收行业很多没有电池回收资质的企业，往往愿意支付更高的价格，获得锂电池生产企业的标的。而在中标之后，这些企业将废旧锂电池进行简单的翻新之后，重新投入市场，获取更大的利润。
一位不愿意透露姓名的业内人士告诉《高工锂电》记者：“这些人往往就只是注册了一个电子商务公司。由于没有锂电池回收的资质，运营成本很低，加上翻新倒卖锂电池的利润较高，导致有资质的锂电回收企业很难跟他们竞争。”
深圳市量能科技有限公司总经理王守军表示，翻新后的电池主要针对低端市场，而对于废旧的锂电池，当前最能兼顾环保与经济效率的做法是对其进行拆解，提取出含镍、钴等金属元素的废料卖给相关的冶炼厂。
由于锂电池没有得到及时的拆解，而且低端锂电池市场的回收率更低，业内人士也在担忧，锂电池翻新倒卖的情况，不仅搅乱了市场，也会使锂电池的污染进一步扩散。这些无资质企业的出现，对于有资质的电池回收企业而言可谓是雪上加霜。据了解，有资质的电池回收企业对镍、钴等金属价格波动极为敏感，如果金属价格下降，公司将面临巨大的损失，而在无资质电池回收企业的冲击下，其生存空间也进一步被蚕食。
“当市场情况不好时，我们往往只能通过裁员的方式解决，我们公司人数最多时超过40人，而在金属价格下降的冲击之下，公司人数最少时只有二十几人，下降了几乎一半。” 张永祥坦言道。
政府监管缺乏
锂电池厂商和消费者对于锂电池回收不甚关心显然不是因为立法缺失。事实上，中国法律对于废旧电池的回收处理一直都有明确的规定。早在2003年月9日，国家环保总局就已经发布了《废电池污染防治技术政策》，规定了各种废旧电池的回收、利用的相关细则。
该政策还提到，电池的制造商、进口商、使用商等，应当按照自己商品的销售渠道指导、组织建立废电池的回收系统，或者委托有关的回收系统有效回收。充电电池、扣式电池和使用这些电池的电器商品的销售商应当在其销售处设立废电池的分类回收设施予以回收，并按照有关标准设立明显的标识。
“虽然国家有明文规定，谁生产谁回收。但可惜的是，这些规定并没有得到严格的执行。” 张永祥说道，“企业是否会回收电池完全取决于其自觉性。一般来说，只有大型企业和一些中外合资的企业才会对电池进行回收。”
在张永祥看来，即便是愿意对锂电池进行回收的企业，其用心程度也远不及国外的企业。他介绍道，由于国外政府有严格的环保审核制度，其电池厂商在委托电池处理机构处理回收的电池时，对电池处理机构的处理过程要进行严格的档案记录，甚至要有录像作为证明。
反观中国，由于监管不力，锂电池生产企业对电池处理机构的资质往往不太关心，委托电池处理企业也是“谁钱多就给谁”。而在将废旧锂电池交付给电池处理机构之后，锂电池厂商对其处理过程也甚少过问。
当前，业内人士对于政府加强锂电池回收法规制定以及监管的呼声已是越来越高。对此，王守军认为，当前的法规仅仅是提及一些“谁生产、谁回收”之类的大的框架，而在具体的配套细则以及执法力度上做得非常不够，锂电池污染在未来能否得到很好的控制，政府的指导是关键。
