钜大LARGE | 点击量：875次 | 2021年11月08日
电动汽车电池梯次利用技术上可行
以下为我国电科院储能与电工新技术研究所高级工程师刘道坦的发言实录：
刘道坦：我介绍一下电动汽车锂动力锂离子电池梯次利用技术研究与示范应用。分四个部分，背景介绍，国内外研究应用，相关应用，最后提出问题和思考。
环境和资源问题推动我们利用新能源基础。
截止2015年底，我国光伏累计装机容量4318万千瓦，风电1.29亿千瓦，均前列。可再生能源发电不持续、不稳定、不可控，弃风、弃光严重，2015年全国弃光率约10%，平均弃风率15%。电池储能是解决可再生能源发电不持续、不稳定、不可控性的重要方面。储能技术应用贯穿电力系统各个环节，是智能电网及微网的关键支持技术。动力锂离子电池梯次利用的意义在于从电池原材料—电池—电池系统—汽车应用—二次利用—资源回收—电池原材料，可以降低电池成本。动力蓄电池梯次利用相关的政府政策，2012年国务院出台相关的文件，地方也出台相关的措施。
国内外相关研究及应用方面。
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%
1996年，USABC资助ANL开展电动汽车电池二次利用技术研究。2002年，SNL及DOE资助Sentech公司开展电动汽车动力锂离子电池二次利用技术研究。2003年，SNL完成《TechnicalandEconomicFeasibilityofApplyingUsedEVBatteriesinStationaryApplications》报告。目前受制于电池技术，电动汽车市场小，研究侧重于理论研究及经济性分析，无实质成果和应用。2009年日本东芝提出对SCIB电池进行二次利用。2013年之后，国内众多动力锂离子电池公司、电动汽车公司及等积极开展动力锂离子电池梯次利用基础研究。电动汽车市场化快速发展，动力锂离子电池的梯次利用有了“现实需求”，研发及应用逐渐增多。
电动汽车的梯次利用要考虑到电动汽车的复杂性。首先，设计与制造工艺多样，高效率电池高能量密度电池成组形式多样，应用车型使用工况多样，生产日期服役时间多样。退役汽车电池系统组件综合梯次利用，包括电池、电子器件、结构件；多结构层次梯次利用包括电池系统、电池组、电池模块、电池单体。技术路线方面，退役动力锂离子电池的检测、重组、集成应用。梯次利用应用包括移动应用、并网应用和离网应用等。检测流程方面，有预处理、基本性状全检、关键性能全检、分组抽检等。我从2012年参与一些项目，也接触包括2008年奥运会电动大巴的电池和E6电动汽车及K9大巴等电池。
工程示范应用方面
国网建有30KW/1MWh梯次利用锰酸锂离子电池储能系统和250KW/1MWh梯次利用磷酸铁锂离子电池储能系统。前者重要用途是低谷储电，调节变压器的输出功率，稳定节点电压水平，防止高峰负荷时段的变压器过载，并且在电网失电情况下，可由移动式储能装置带动用户负荷离网运行。后者重要用于接纳可再生能源发电，跟踪计划出力等。
总结一下，我们要关注几个方面。技术性可行性方面包括老化程度、后期衰退、安全性、可靠性，这些涉及到老化、失效机理，后续寿命，安全性、可靠性检测、分级筛选技术、工况测试，重组与管理技术等方面，目前标准还是缺失的。经济可行性方面，包括旧电池成本计运输/检测、重组成本，新电池成本的快速降低，其他低成本的竞争性储能技术，再利用的收益，要快速检测/分选/成本技术，选择效益更好的再利用场景，电池系统组件综合再利用，电池物尽其用等。市场方面，所有权复杂、电池残值、风险责任、电力市场，要政府支撑与扶持，产业界积极应用。
总的来讲，电动汽车动力锂离子电池梯次利用技术上总体可行。动力锂离子电池梯次利用的经济性随着储能市场的发展及电池梯次利用规模化的应用，将逐渐显现。动力锂离子电池技术进步、性能的提高利于电池梯次利用。电动汽车电池相关标准化有助于其梯次利用。梯次利用要进一步完善。
