鉅大LARGE | 點擊量：1094次 | 2022年03月07日
動力鋰電池梯級利用，你知多少？
綠色環保的時代背景下，新能源汽車步入快速發展期，尤其是自去年開始，新能源汽車的產量和保有量急劇上升。與之相伴的是，電動汽車用動力電池梯級利用也漸成行業熱點。
為引導和推動動力電池梯級利用，國家政策層面不斷出臺政策。2015年，工信部發布的《汽車動力蓄電池行業規范條件》對廢舊動力蓄電池回收處理、再利用提出了要求；財政部等4部委聯合下發《關于2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》。2016年年初，工信部等5部委聯合制定發布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策（2015年版）》，旨在促進動力電池有序回收利用、促進資源循環利用。
拓展動力電池梯級利用商機
2015年，我國全年累計生產新能源汽車37.9萬輛，同比增長4倍。記者從中國化學與物理電源行業協會獲悉，2015年國內動力電池產量約16吉瓦時，預計今明兩年新投產能20吉瓦時，2016年年末將達到32吉瓦時。紅火的市場，也吸引了國內和國際電池廠商不斷擴大產能。
隨著新能源汽車的爆發式增長，4-5年之后，無疑將有大量的退役動力電池。據中國汽車技術研究中心預測，到2020年，我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬-17萬噸的規模。如果將這些退役電池直接用于資源回收，不免造成浪費。將之功能發揮到最大的有效途徑就是梯級利用，之后再作為資源回收利用。
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正如中國工程院院士楊裕生所說：“這些報廢的動力電池制造工藝先進，即使報廢以后仍然保持很高的安全性和電性能，有必要采用梯級利用的方式實現廢舊動力電池的資源利用最大化。”
據了解，目前國內已有不少廢舊的動力電池經過檢測、重組之后，應用于儲能領域的案例。此前，北京大學新能源材料與技術實驗室的博士生導師其魯教授告訴記者，2008年奧運會投運的上百輛電動公交車，運行3年之后，現在用于風電和光伏的儲能。
采訪中，不少采訪對象認為，考慮到未來電動車的強勁發展趨勢，也將帶來動力電池梯級利用的藍海。
“我對動力電池梯級利用的市場充滿希望，未來將會看到更多退役的動力電池應用在儲能上。”北京索英電氣技術有限公司董事長王仕城在接受記者采訪時表示。
細看梯級利用技術難題
動力電池按照國家標準到了使用壽命，從新能源車上拆下來的時候，還有相當的容量和較為寬泛的使用空間。將退役的動力電池應用于儲能領域，不管是從經濟性還是環保性上而言，都是一個不錯的選擇。
不過，退役電池并不像想象中那樣，可以組合起來就能用，在技術上還有一些障礙。梯級利用的時候，電池的一致性與新電池相比差距很大，這對成組使用造成了很大障礙。同時，電池的容量、電壓、內阻等在梯級利用時，會在很少的循環次數下形成斷崖式下跌，對后期使用造成極大困難。
一位儲能領域的權威專家告訴記者，現在行業內對動力電池梯級利用存在支持和反對兩種觀點。“消極的觀點是，想法很好但做起來不太可行。”
在他看來，退役電池之間存在差異，尤其是均勻性上，就像是木桶理論，最短的木板決定木桶的實際容量，最差的電池決定了整個儲能系統的性能。“如果將之用于電網級的大型儲能上，出現問題的概率就很大。不過，在家庭型儲能以及小規模儲能上，倒是可以的。”
“退役電池回收利用在更小型的家庭電瓶車、UPS（不斷電系統）等是可行的。”中國科學院電工研究所儲能技術研究組組長陳永翀對記者坦言，“但用于大型儲能電站，要考慮循環性、安全性，其中會存在非線性的變化，出事故的概率會增加，這將造成安全風險增大，同時管理成本也會抬高。不過，動力電池的梯級利用不是根本的解決之道，我們還需要積極開發容易回收的新型環保動力電池。”
探索退役電池再利用
為推動動力電池的梯級利用，除國家政策層面鼓勵支持外，不少地方政府也在積極探索。
如上海市出臺政策，車企回收動力電池政府將補助1000元/套；深圳建立動力電池利用和回收體系，每賣一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元，用于回收動力電池，初步建立電池回收的機制。
據悉，目前，包括國家電網、各地政府、電池企業等企事業單位紛紛開展動力電池梯級回收的研究。如國網河南電力公司2013年建成的微電網系統，并打造了一套動力電池分選、評估、配組的規范化流程。
公開資料顯示，該工程位于鄭州市尖山真型輸電線路試驗基地，是國內首個真正意義上的基于退役動力電池的混合微電網系統，目前系統運行狀況良好。此外，國網河南電力公司還牽頭組建了退役電池分選評估技術平臺，實現了退役電池的安全性評估、循環壽命測試及分選分級。
“退役電池梯級利用的關鍵是電池的重組。去年，我們已在北京房山和延慶的示范項目中用了一些，總體性能上還可以。”北變微電網技術有限公司總工程師孔啟翔告訴記者，“我們在購買的時候，廠家已經進行了測試，可確保重組之后電池的一致性。”
記者從北京索英電氣技術有限公司了解到，其從2009年開始做儲能，參與了國網河南項目、張北風光儲輸項目以及多個調頻和微電網項目。“我們從儲能開始，得益于多年來的技術積累，在電池的梯級利用方面，不管是系統壽命還是電池的一致性以至于成本上，都有自己的平衡。”王仕城表示，“我們有自己的充放電評價系統、測試設備等，通過檢測設備，將電池重組形成系統儲能。我們梯級利用主要應在園區、樓宇項目中，作用是谷電峰用。”
據王仕城介紹，目前其公司電池梯級利用的產能大概是幾百萬兆瓦時，“主要取決于退役電池的規模。”“這兩年新能源汽車市場火爆，未來幾年內，退役電池在儲能領域應用市場也將增大。”孔啟翔認為。
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