钜大LARGE | 点击量：1002次 | 2021年08月17日
动力锂离子电池渐入退役期 综合利用四大难题待解
随着我国新能源汽车产量和保有量的不断攀升，动力锂离子电池将逐渐进入退役期，电池回收将来方向广阔。当前我国动力锂离子电池综合利用尚未形成规模化和规范化的使用场景，商业模式、技术创新等方面还存在不少问题亟待处理，加快动力锂离子电池综合利用规模化发展迫在眉睫。
比较国际尚有差距
使用场景：我国电网储能场景发展迅速，家庭和商业储能等其它场景起步较晚。
目前，全球各国都在积极开展动力锂离子电池综合利用相关研究。美、日、德等国起步较早，并且已有成功的商业项目和使用工程。
例如，美国的FreeWire公司、德国博世集团等已成功开发出家庭和商业储能、移动电源以及电网储能等梯次电池使用场景。我国是近几年才开始相关研究，探索践行紧要在电网储能、低速电动汽车等使用场景方面。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
商业模式：美、日商业模式已经成熟，我国尚处于探索中。
目前，美国执行的是加工者责任延伸+消费者押金制度，政府通过押金制度督促消费者上交退役电池给汽车销售公司。同时对电池加工公司收取回收费、对消费者收取部分手续费，用于成立回收基金，以支持电池梯次利用和回收利用。
日本从2000年起即规定电池加工商负责锂离子电池回收，退役电池通过逆向物流统一返回电池加工公司进行评估、分选和重组，再流向梯次电池用户。
相较于美、日成熟的电池综合利用商业模式，我国尚未形成倾覆面较广且统一的回收网络，而是处于多种模式并存状态。
技术规范：性能评估、分选重组和寿命预测技术与国外仍有差距。
从技术角度看，综合利用电池性能评估测试、快速分选和重组、电池溯源和安全监控是全球重点冲破的方向。我国在动力锂离子电池退役判定标准及性能评估技术、自动化拆解和分选重组、电池寿命预测技术范畴，与发达国家仍有差距。
综合利用四大难题
一是，尚未建立起共生共赢的产业链生态圈。我国动力锂离子电池回收综合利用按照上下游产业链可分为三个层次：加工层、综合利用层和再生层，目前这三个层级相对孤立，没有建立起共生共赢的产业链生态圈，三个层次的协同性不足，信息数据未能共享。
二是，综合利用盈利模式不成熟。有关综合利用公司而言，在成本方面，综合利用要对回收来的退役电池进行测试、分类、重新配组。由于电池标准不一、电池信息数据未能完全共享，以及综合利用技术刚刚起步等原由，要投入大量的资金和人力，综合重组电池成本较高。
在收入方面，目前我国综合利用的紧要用户是我国铁塔公司，其在采购综合电池时一般会对标其常常采购使用的铅酸蓄电池，给出的综合电池采购价较低。较高的成本和较低的采购价使得综合利用公司盈利空间不足，亟待探索新型盈利模式。
三是，综合利用关键技术亟待冲破。我国动力锂离子电池梯次利用在重组技术、离散整合技术和寿命预测技术等方面存在技术难点。
重组技术的紧要难点是分组技术和成组技术，目前都存在不少问题，如分组参数设定不合理、模组离散性大、性能不稳定、系统集成困难等。离散整合技术的关键是让不同离散程度的电池组在同一系统里高效运行。退役模组芯片系统(SOC)测试模拟技术和电源管理系统(bMS)技术是亟待冲破的技术难点。寿命预测技术是整个综合利用产品技术的关键点，目前在电量衰减机理、余能测试以及新技术精确测量定量技术方面，还亟待冲破。
四是，标准及技术规范发展滞后。标准和技术规范的制定和推广是综合利用规模化使用的前提。虽然车用动力锂离子电池的加工设计、信息追溯、拆解规范、余能测试等相关规范已经公布，但因为缺乏对应的强制性标准或可操作性的技术规范，不同厂家的电池结构、材料体系差距较大，部分汽车加工公司未能主动公开动力蓄电池拆卸、拆解及贮存技术说明等信息，综合电池重组及评价不规范，不利于电池规范化、规模化综合利用。
迎难而上五点提议
第一，构建我国动力锂离子电池综合利用的产业生态圈。
一是构建全生命周期的生态体系。建立电池加工商、整车公司、回收公司、综合利用公司、综合利用用户和再生冶炼公司六位一体的综合利用生态体系，形成联动。
二是探索适合的商业模式。整合行业资源，构建倾覆面广、可继续的回收和综合利用网络。
三是搭建信息溯源平台。构建从电池加工、使用、综合利用、报废回收等全生命周期的信息溯源系统，实现电池管理系统(bMS)的运行数据与电芯数据全部后台传输，信息系统可以对电池单体数据的实时溯源进行查询，并实现用大数据平台进行电池评估筛选。
第二，增强对关键技术的研发与攻关。
一是离散整合技术。针对梯次使用不同场景的Pack设计电池模组建立数据库，依据不同电池模组的性能、寿命、容量、内阻、余能等数据参数重新分组，建立数据模型和电池管理系统，提升重组后电池的性能。
二是储能系统并网拓扑研究。针对不同种类、规模、大小的动力锂离子电池，研究设计合理的基于高频变压器隔离的级联H桥储能系统并网拓扑，降低储能系统对综合利用电池种类及电池一致性的依靠，提升退役电池的利用率。
第三，制定相关技术标准及规范。
一是管理标准。制定《新能源汽车动力锂离子电池综合利用执行细则》，细化综合利用上下游相关主体的责任，增强动力锂离子电池梯次利用行业准入门槛、信息溯源管理、综合电池管理、综合利用基金等相关标准体系建设。
二是技术标准。研究制定动力锂离子电池Pack拆解工艺规范，并对电池拆解后的分类、标签、存放、信息录入和追溯等相关工作做出明确规范。
三是评价标准。建立新能源汽车动力蓄电池第三方评价标准，为动力锂离子电池综合利用公司在动力蓄电池余能测试、残值评估等阶段供应技术指挥。
第四，创新综合使用盈利模式。
一是多元化开拓综合使用场景。在太阳能、风能等可再生能源并网、微电网、汽车充电桩、社区及公共建筑储能、数据中心备用电源等范畴建设综合电池使用示范。
二是打造租售并举的综合使用模式。针对客户的需求程度和资金承受能力分类执行，有关需求强烈、资金充裕的综合利用客户，以出售梯级电池为主;有关社区、景点、数据中心等需求不够强烈、资金预算不足的客户，则可借鉴合同能源管理的相关相关经验采取出租的方式。
三是多种支付方式。通过分期付款、分时租赁、盈利后结算、托管运营、甚至免费供货等方式吸引梯次用户。
第五，完善政策激励机制。
一是统筹现有资金专项，对动力锂离子电池回收利用体系的建设、动力锂离子电池综合利用技术的研发、动力锂离子电池综合利用示范项目等，给予一定的资金补贴，优先推荐申报国家节能环保、绿色制造等专项资金，对综合利用电池用户给予一定的财政补贴。
二是积极探索建立综合利用回收体系社会资金保障机制，逐步形成政府资助引领、公司和社会多元投入、经济和环境效益共享的资金保障机制。
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