在不久前召開的2018年新能源汽車動力蓄電池回收利用體系論壇上,作為動力電池梯級利用主體企業(yè),中國鐵塔與11家新能源汽車主流企業(yè)簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,中國鐵塔將與新能源汽車企業(yè)組織開展全國范圍內(nèi)的退役動力電池回收合作。
梯次利用,是電動汽車動力電池退役后除了回收拆解外的另一出路。據(jù)了解,電動汽車動力電池的使用壽命為5-8年左右,為保證續(xù)駛里程和安全運(yùn)行,汽車電池在剩余80%容量時就需退役,根據(jù)性能進(jìn)入梯次利用或回收拆解環(huán)節(jié)。然而記者了解到,動力電池的梯次利用還存在諸多技術(shù)難題,高昂的成本也讓梯次利用難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。
梯次利用前途廣
據(jù)了解,目前退役動力電池主要應(yīng)用于低速電動車、儲能、通信基站備用電源等領(lǐng)域,不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄姵氐囊笠膊槐M相同?!半姵靥荽卫靡欢ㄒ业胶线m的應(yīng)用場景,并確定合適的使用邊界條件,如充放電倍率、使用溫度和充放電深度等,在確保使用安全的前提下,充分發(fā)揮退役電池的剩余價(jià)值?!敝袊娏茖W(xué)研究院儲能電池本體技術(shù)研究室主任楊凱認(rèn)為。
“梯次利用的應(yīng)用場景非常廣泛,兆瓦級以下的利用場景包括通訊基站備用、分布式儲能系統(tǒng)、旅游觀光車、太陽能路燈等,兆瓦級以上的儲能系統(tǒng)產(chǎn)品主要在新能源發(fā)電側(cè),光伏電站以及風(fēng)電廠,可以嘗試用退役的磷酸鐵鋰電池。例如風(fēng)電單機(jī)儲能系統(tǒng),為風(fēng)電廠做調(diào)峰和調(diào)頻?!鄙5录瘓F(tuán)智慧能源有限公司總經(jīng)理高淵博介紹。
據(jù)了解,退役動力電池目前應(yīng)用較多的領(lǐng)域是通信基站。中國鐵塔自成立之初便開展車用動力電池梯次利用研究,并在2015年初開展退役動力電池替換現(xiàn)有的鉛酸蓄電池試驗(yàn),驗(yàn)證了梯次利用電池應(yīng)用于通信基站領(lǐng)域的可行性。
關(guān)鍵技術(shù)成掣肘
記者了解到,退役動力電池進(jìn)入梯次利用并不是“拿來就用”,還有一道道的技術(shù)“坎”要邁。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,動力電池梯次利用的難點(diǎn)是電池一致性管理及安全控制。據(jù)國家863電動車重大專項(xiàng)動力電池測試中心主任王子冬介紹,電動汽車的動力電池進(jìn)入儲能領(lǐng)域梯次利用時,面臨和儲能系統(tǒng)通用性不一致等諸多問題?!皠恿﹄姵氐牟鍢屖匠潆姾蛢δ艿牟浑x網(wǎng)方式,對電池的管理有著不一樣的標(biāo)準(zhǔn)?!边@對電池的檢測和安全監(jiān)控技術(shù)提出了很高的要求。
楊凱指出,動力電池進(jìn)入梯次利用環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)亟待突破,如快速準(zhǔn)確的性能評估技術(shù)、低成本的分選重組技術(shù)、在線安全狀態(tài)預(yù)警技術(shù)等?!霸谔荽卫秒姵亟】禒顟B(tài)評估等關(guān)鍵步驟,業(yè)內(nèi)做得還比較膚淺?!睏顒P坦言。電池在梯次應(yīng)用環(huán)節(jié)的安全性和電池本體的安全性有本質(zhì)的差別,然而現(xiàn)有儲能工程應(yīng)用環(huán)節(jié)的電池安全幾乎是缺失的?!耙坏┏霈F(xiàn)問題就很難控制,比如儲能系統(tǒng)失火后基本都會燒光?!?/p>
王子冬也坦言,目前缺乏較好的技術(shù)來對退役電池進(jìn)行快速準(zhǔn)確的健康性能評估。楊凱告訴記者,動力電池的歷史數(shù)據(jù)是很重要的資源,檢測和監(jiān)控部門可以通過分析歷史數(shù)據(jù)來判斷電池的健康狀態(tài)、安全隱患、剩余使用壽命等,這比直接檢測個別電池節(jié)省很多精力?!皠恿﹄姵夭鸾饨M裝和梯次利用整個過程的監(jiān)管都有大數(shù)據(jù),但是幾乎沒有人利用這些數(shù)據(jù)對電池進(jìn)行評估和診斷?!蓖踝佣f。
“動力電池梯次利用的前景廣闊,未來隨著新能源汽車裝機(jī)規(guī)模快速增長,退役電池的回收利用問題迫在眉睫?!备邷Y博表示。
經(jīng)濟(jì)價(jià)值尚未體現(xiàn)
業(yè)內(nèi)專家告訴記者,不是所有退役動力電池都有梯次利用價(jià)值。至于哪個時期生產(chǎn)的電池能夠進(jìn)行梯次利用,“我們把這個線劃到2012年比較合適?!睏顒P表示。而高淵博認(rèn)為,2014年以后的動力電池才有梯次利用的價(jià)值。早期的動力電池進(jìn)入梯次利用后,壽命和安全性都得不到保證,經(jīng)濟(jì)性也無法實(shí)現(xiàn)。
“退役電池的梯次利用率達(dá)到一定程度后才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是為什么梯次利用沒有成功的商業(yè)模式?主要是在經(jīng)濟(jì)性上沒有找到支撐點(diǎn)?!蓖踝佣治龅馈?/p>
高淵博認(rèn)為,降低電池梯次利用的成本是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性的途徑。“經(jīng)過測算,在梯次利用環(huán)節(jié)如果將電池拆分到模組級,成本將非常高,甚至?xí)哂趦δ芟到y(tǒng)新電池的集成成本,因此我們主張將電池整包進(jìn)行利用。”
此外,王子冬告訴記者,梯次利用相關(guān)企業(yè)目前沒有專門機(jī)構(gòu)對動力電池進(jìn)行健康性能評估,雖然可以委托第三方檢測機(jī)構(gòu),但是由于檢測成本較高,車企和電池生產(chǎn)企業(yè)都不愿對此負(fù)責(zé),這就導(dǎo)致了安全責(zé)任的缺失。
業(yè)內(nèi)人士呼吁,為降低梯次利用的技術(shù)難度,提高利用經(jīng)濟(jì)性,動力電池在生產(chǎn)制造之初就應(yīng)做好回收利用的考慮和設(shè)計(jì)?!疤荽卫盟脚c新電池的水平提升是相輔相成的,隨著動力電池的性能提高,價(jià)格下降,未來電池的梯次利用性能肯定會越來越好,價(jià)格也會不斷降低。因此動力電池還是有梯次利用價(jià)值的,只是在應(yīng)用的技術(shù)環(huán)節(jié)上還需要進(jìn)行深入研究。”楊凱表示。
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