钜大LARGE | 点击量：1077次 | 2022年03月07日
动力锂电池梯级利用，你知多少？
绿色环保的时代背景下，新能源汽车步入快速发展期，尤其是自去年开始，新能源汽车的产量和保有量急剧上升。与之相伴的是，电动汽车用动力电池梯级利用也渐成行业热点。
为引导和推动动力电池梯级利用，国家政策层面不断出台政策。2015年，工信部发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》对废旧动力蓄电池回收处理、再利用提出了要求；财政部等4部委联合下发《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》。2016年年初，工信部等5部委联合制定发布了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策（2015年版）》，旨在促进动力电池有序回收利用、促进资源循环利用。
拓展动力电池梯级利用商机
2015年，我国全年累计生产新能源汽车37.9万辆，同比增长4倍。记者从中国化学与物理电源行业协会获悉，2015年国内动力电池产量约16吉瓦时，预计今明两年新投产能20吉瓦时，2016年年末将达到32吉瓦时。红火的市场，也吸引了国内和国际电池厂商不断扩大产能。
随着新能源汽车的爆发式增长，4-5年之后，无疑将有大量的退役动力电池。据中国汽车技术研究中心预测，到2020年，我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模。如果将这些退役电池直接用于资源回收，不免造成浪费。将之功能发挥到最大的有效途径就是梯级利用，之后再作为资源回收利用。
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%
正如中国工程院院士杨裕生所说：“这些报废的动力电池制造工艺先进，即使报废以后仍然保持很高的安全性和电性能，有必要采用梯级利用的方式实现废旧动力电池的资源利用最大化。”
据了解，目前国内已有不少废旧的动力电池经过检测、重组之后，应用于储能领域的案例。此前，北京大学新能源材料与技术实验室的博士生导师其鲁教授告诉记者，2008年奥运会投运的上百辆电动公交车，运行3年之后，现在用于风电和光伏的储能。
采访中，不少采访对象认为，考虑到未来电动车的强劲发展趋势，也将带来动力电池梯级利用的蓝海。
“我对动力电池梯级利用的市场充满希望，未来将会看到更多退役的动力电池应用在储能上。”北京索英电气技术有限公司董事长王仕城在接受记者采访时表示。
细看梯级利用技术难题
动力电池按照国家标准到了使用寿命，从新能源车上拆下来的时候，还有相当的容量和较为宽泛的使用空间。将退役的动力电池应用于储能领域，不管是从经济性还是环保性上而言，都是一个不错的选择。
不过，退役电池并不像想象中那样，可以组合起来就能用，在技术上还有一些障碍。梯级利用的时候，电池的一致性与新电池相比差距很大，这对成组使用造成了很大障碍。同时，电池的容量、电压、内阻等在梯级利用时，会在很少的循环次数下形成断崖式下跌，对后期使用造成极大困难。
一位储能领域的权威专家告诉记者，现在行业内对动力电池梯级利用存在支持和反对两种观点。“消极的观点是，想法很好但做起来不太可行。”
在他看来，退役电池之间存在差异，尤其是均匀性上，就像是木桶理论，最短的木板决定木桶的实际容量，最差的电池决定了整个储能系统的性能。“如果将之用于电网级的大型储能上，出现问题的概率就很大。不过，在家庭型储能以及小规模储能上，倒是可以的。”
“退役电池回收利用在更小型的家庭电瓶车、UPS（不断电系统）等是可行的。”中国科学院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀对记者坦言，“但用于大型储能电站，要考虑循环性、安全性，其中会存在非线性的变化，出事故的概率会增加，这将造成安全风险增大，同时管理成本也会抬高。不过，动力电池的梯级利用不是根本的解决之道，我们还需要积极开发容易回收的新型环保动力电池。”
探索退役电池再利用
为推动动力电池的梯级利用，除国家政策层面鼓励支持外，不少地方政府也在积极探索。
如上海市出台政策，车企回收动力电池政府将补助1000元/套；深圳建立动力电池利用和回收体系，每卖一辆车厂商拿出600元、政府拿出300元，用于回收动力电池，初步建立电池回收的机制。
据悉，目前，包括国家电网、各地政府、电池企业等企事业单位纷纷开展动力电池梯级回收的研究。如国网河南电力公司2013年建成的微电网系统，并打造了一套动力电池分选、评估、配组的规范化流程。
公开资料显示，该工程位于郑州市尖山真型输电线路试验基地，是国内首个真正意义上的基于退役动力电池的混合微电网系统，目前系统运行状况良好。此外，国网河南电力公司还牵头组建了退役电池分选评估技术平台，实现了退役电池的安全性评估、循环寿命测试及分选分级。
“退役电池梯级利用的关键是电池的重组。去年，我们已在北京房山和延庆的示范项目中用了一些，总体性能上还可以。”北变微电网技术有限公司总工程师孔启翔告诉记者，“我们在购买的时候，厂家已经进行了测试，可确保重组之后电池的一致性。”
记者从北京索英电气技术有限公司了解到，其从2009年开始做储能，参与了国网河南项目、张北风光储输项目以及多个调频和微电网项目。“我们从储能开始，得益于多年来的技术积累，在电池的梯级利用方面，不管是系统寿命还是电池的一致性以至于成本上，都有自己的平衡。”王仕城表示，“我们有自己的充放电评价系统、测试设备等，通过检测设备，将电池重组形成系统储能。我们梯级利用主要应在园区、楼宇项目中，作用是谷电峰用。”
据王仕城介绍，目前其公司电池梯级利用的产能大概是几百万兆瓦时，“主要取决于退役电池的规模。”“这两年新能源汽车市场火爆，未来几年内，退役电池在储能领域应用市场也将增大。”孔启翔认为。
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