钜大LARGE | 点击量：510次 | 2022年12月08日
动力锂电池梯次利用是不是伪命题
发展纯电动汽车，难题一个接一个，从未中断，尤其是动力电池。开始的提法是“动力电池是瓶颈”，通过行业的努力，到了2017年底，锂电池比能量已经实现了304wh/kg，给努力拼搏的人们一些安慰了。
但还有些问题，依然没有完美的答案。①锂离子是绿色的吗？经过一段时间的讨论，大家已经有比较清晰的理解了；②锂离子电池安全吗？讨论后的结论是，机理上不安全的因素是客观存在的，但是工程上还是能确保其安全性使用；③动力电池梯次利用是伪命题的讨论，已经开始。下面正面回答这个问题。
1.回收利用与梯次利用是不同的两个慨念
大家对回收利用是比较熟悉了。废旧物资回收利用，俗称“修旧利废”。指将生产和生活消费中可以利用的下脚料、边角料、废旧物和废弃品等，加以收集整理、加工改制，再转化为有用物资的一系列工作。
动力电池梯次利用是指，在发展电动汽车过程中，动力电池在电动汽车的生命周期内，因为性能衰减，不宜继续在汽车上使用了，要给动力电池换一个岗位，或者动力电池退役后再就业。
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%
动力电池的梯次利用概念，为动力汽车发展过程中出现的困难，提出了一个可行解决办法和途径，为动力电池提出了一条的新出路。但是如何梯次利用？目前基本上没有实例可言。
2.动力电池梯次利用是很难做、非常难做的
退役后的动力电池要梯次理由，必须将电池系统从车上，拆下来为一个个单体、再成组，才有可能成为一个新的电池系统。目前专家的主流观点是：将退役下来的电池，再做了一个储能站。但是我国锂电池最大企业，宁德时代新能源公司总裁黄世霖先生在2018青海动力电池高峰论坛上，发表了“储能站用的电池比车载动力电池要求更高”的观点，引起行业再思考。中国汽车技术研究中心动力电池首席专家王芳博士也报告说，”在2012到2014年，我们做过一个国家电网的课题，做了一个梯次利用的示范，当时用奇瑞S18淘汰下来的电池做了一个储能电站。做完以后，我们也承认，动力电池要梯次接近一个伪命题，就是很难做、非常难做。“
①宁德时代新能源公司总裁黄世霖先生正面十分、肯定地回答了，从汽车中退役的动力电池，根本不能做储能电站；
②中国汽车技术研究中心动力电池首席专家王芳博士告诉大家，从汽车退役的动力电池，要用来储能电站，就是很难做、非常难做。
黄世霖先生是动力电池生产专家，王芳博士是动力电池测试和评价专家。这两位国家动力电池专家，基本认同了“动力电池梯次利用是伪命题”的说法。
接下来，王芳博士又比较婉转地说：“到2014年底，我们在制定编码制度，在推进梯次利用的时候，经过详细的讨论认为还是应该要做，但是需要重新定位：电池回收必定是一个正向的、而且是会推得非常快的一个课题。电池梯次利用是属于有条件、有范围、有要求的梯次利用，就是梯次利用一定是在特定条件下。比如都是大巴车，对这批电池有监控，有后期的评估处理，对电池的健康状态能够充分掌握，又有对接的梯次利用场景，且对这个应用场景的指标体系是非常明确的，把这场景的指标也列入到电池的评价体系里面，随时都知道车上的电池拆下来可以用在哪一个领域。而且这个领域也已经对接好了，然后再做梯次利用。这就是在有条件、有范围、有要求的情况下去做。”
①王芳博士说“电池回收必定是一个正向的，而且是会推得非常快的一个课题。”
②王芳博士又说“电池梯次利用是属于有条件、有范围、有要求的梯次利用，就是梯次利用一定是在特定条件下。”
笔者个人的观点：
①动力电池电池回收和动力电池梯次利用是两个概念；
②动力电池梯次利用是伪命题。这个观点太绝对；
③动力电池梯次利用，目前技术上比较困难，如果技术上即使有保障，但是没有经济性，其梯次利用就没有一点意义；
④退役的动力电池，直接进入回收利用环节，太奢侈了。
3.动力电池比能量瓶颈解决后，延长其有效的生命周期就是当务之急
动力电池生命周期长短的关键指标是什么？是动力电池一致性。什么叫一致性呢？不太好理解。业内人士知道，为汽车提供电能，是电池系统，而电池系统的最小单元是电芯。通俗地理解，电池系统是由同一个规格单体组成的”队伍“。电池系统性能的好坏，是由单体电芯彼此之间能力的一致性来决定的。如果单体一致性离散性太差，就直接影响电动汽车续航里程的功率特性、放电能量特性、电池总寿命以及成本等。
动力电池梯次利用是一个办法。但是专家们说，这个办法是不科学的，很难做、非常难做。其基本意思是，动力电池梯次利用还不如用新电芯来组成（生产）新电池系统。
换一句话，提高电芯电池一致性，才是科学的办法。有专家说，提高动力电池生产环节的一致性和使用环节的一致性，动力电池其有效的生命周期可以延长1倍，能与电动汽车同寿命。
这个说法，逻辑上是合理的。汽车报废，动力电池同样就可以报废了，直接进入回收利用环节。这里要提醒，大家不要在电池梯次利用上动歪脑筋了。
王芳博士介绍说，”目前国内CPK值最高的企业是以1.67为天花板的，而三星、LG他们的CPK值是以1.67为基础的，甚至能达到2.0，也就意味着100万只电池里面几乎没有次品，所有电池性能是完全一致的，差异是非常小的“（注：CPK值——过程能力指数，CPK值越大表示品质越佳。）
这个就告诉大家，竞争对手不是在动力电池的梯次利用上找出路，而是在提高”过程能力指数“上下功夫。
4.提高CPK值是正路，梯次利用是奇招
提高CPK值是比较困难的，要求企业付出更多，要求企业提高研发费用。而得到的是提升了企业核心竞争力。梯次利用同样的电池厂家的事情，但很难得到回报，对提高企业核心竞争力没有一点帮助。
道德经说：“以正治国，以奇用兵，以无事取天下。”提高CPK值是必须要做，是正确的做法，而是可以持续做下去的；而梯次利用是奇招，是无事，在找出一个事来做。
发展电动汽车已经是行业的共识，动力电池厂家，提高自己的CPK值，是必须的。以对手参照，以CPK值1.67为基础的，实现能达到2.0水平，就没有动力电池梯次利用的题目了。
5.政策上如何支持动力电池的发展？有待进一步探讨
中国政府在推动新能源汽车发展，在政策上是选择补助整车企业的产品。这一模式是什么意思呢？
①政府主观上，是要补助动力电池产品，来提升动力电池产业的规模、提高动力电池质量；
②政府实际上的做法是，补助整车厂产品。意图很明显，用政策驱动电动汽车的发展，用市场力量拉动动力电池技术进步。
目前的困境是，专家提出了“动力电池梯次利用是伪命题”的质疑，政府支持“动力电池梯次利用”的政策，就将会得到修正。但是政府如何支持动力厂家提高CPK值呢？
动力电芯生产提高CPK是一个方面的措施，但是使用过程如何保障动力电芯衰减在机理上保持一致呢？还有许多工作可以做的。专家们已经提出了基本思路，围绕“热”平衡原理，在均衡的技术上，实现“热”平衡，从而保证动力电池电芯层面的一致性。
政策是一个方面，技术也攻关。目前动力电池均衡产品（系统），性能特别优秀的不多，许多产品还是一个电池工作状态的监视器，还没有实际意义上均衡器。一是模式不对，二是主动均衡成本太高。
笔者的观点是，中国人在动力电池比能量提升方面，能一步、一步地赶超国外的先进水平，同样在动力电池寿命上也能赶超。
如果动力电池梯次利用是一个伪命题，我们再重新思考，一定可以找到能真正解决问题的科学命题。
注：本文作者雷洪钧博士为扬子江汽车公司高级工程师，中科智能网联汽车科学院院长，中国新能源企业家俱乐部副秘书长。
