钜大LARGE | 点击量：735次 | 2019年05月15日
汽车动力电池回收梯次利用有哪些应用与实践
4月24-26日，由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月25日上午的“储能电池与技术应用（上）”专场，清华大学苏州汽车研究院院长助理郑郧在会上分享了主题报告《汽车动力电池回收梯次利用的应用与实践》，以下为演讲实录：
郑郧：大家好！我是来自清华大学苏州汽车研究院的郑郧。各位专家从政策、安全性和使用性等方面进行了讲解，各个企业领导也从产品、回收等方面提出了问题，我这次从回收梯次利用过程中缺什么、怎么做，实践过程中存在什么问题等方面给大家做一个汇报，希望对大家有所帮助。
首先讲一下产业背景和应用实践。
苏州汽车研究院，是清华大学在汽车领域产业化的一个外派机构，欧阳明高院士、李克强教授，在新能源领域、智能网联领域都是领跑者。在整个汽车行业，清华及苏州研究院都我研究的比较深入，耕耘的时间也比较长。
动力电池回收从汽车行业发布了生产者责任延伸制以后才真正得到开展，过去我们传统汽车行业，在回收这块做的并不好，所以电动汽车从一开始就吸取了经验，在开始生产电动车的时候就要求我们明确电池怎么处理、怎么回收，这里面涉及的问题包括回收再利用、材料的处理、淘汰制度等，随着回收的体量的增加，这些问题就愈发突出。
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%
天津中心研究给出，未来3—5年大概有12—17万吨的动力电池报废，这些报废电池拆解下来以后，通过一些工艺，完成动力电池的再利用。梯次利用这个概念跟我们再制造也是不同的，梯次利用是指将汽车退役下来的电池应用到其他不同场景上，比如说低速车、物流三轮车、储能领域等。
动力电池回收梯次利用在政策方面，从发改委、工信部、国家开发银行都有一些发文，重点支持开展退役新能源汽车动力蓄电池梯次利用和再利用。但是，梯次利用，需要充分考虑产品的经济性、安全性、规范性及可持续性，具体时间关系就不详细展开了。
我们最早在汽车行业对于循环使用的一些理念，对我们开展梯次利用十分有帮助。我们讲讲什么叫再制造？“再制造”是从英文词“remanufacture”翻译过来的，实际就是我们用科学的办法把我们回收报废的零部件拆解恢复，最后使零部件性能不低于新品，这些零部件主要用于售后市场。美国从40年代开始就已经涉足，美国最大的售后零部件90%都是再制造的。中国过去有“307号令”，只能回收材料、不能回收五大总成，最近们“307号令”解禁，也为我们循环经济再制造带来了发展契机。（PPT）从图片就能看到，汽车零部件报废拆解以后，通过再制造技术及工艺流程，基本上达到了新品性能，而动力电池无法用回到原车上去，便降级利用于其他场景，因此我们在定义它的术语的时候成为梯次利用，也有像王子冬老师和我们讨论的，叫做分级利用。
张家港国家再制造产业示范基地，是国家再制造循环化改造试点园区，从2013年开始运营，目前现在示范基地里已经聚集了20余家发动机、机床、发电机、梯次利用电池的生产企业，产值大约有50多亿元。
张家港地区电池产业布局，整个产业链是比较全的，张家港是苏州市的县级市，也是全国百强县第三。整个产业链从再制造、梯次利用、燃料电池等都一应俱全。
这是我们再制造的整个过程，从回收、拆解、清洗、检测、修复、装配、再检测，最后形成一个商品，在市场上进行销售、可以互换。所以我们下一步梯次利用的电池是不是也能够形成产业链，最后达到可以互换的产品，比如用租赁模式、换电模式等，值得深入研究。
下面介绍一下我们清研再制造在梯次利用上做的一些工作。
当时为了发展再制造，清华大学苏州汽车研究院、张家港政府、上市公司（富瑞特装），在示范基地成立了清研再制造。
我们再制造研究院的核心方向，首先是动力电池梯次利用产品，包括我们控制技术的研究和产品的研究。其次是再制造零部件的修复技术。再者是行业标准的制定与认证。最后是技术与成果转换。
在动力电池这块，我们开发了动力电池快速智能检测专机，大概2分钟内能够判断出来电池的余能，可以便携式的在现场工作，是我们今后拆解电池、判断能不能够重复使用的一个检测工具。在合作方面，我们目前和铁塔、蜂巢、华友钴业及一些其他整车厂都达成了战略合作。
这是我们开展梯次利用的路线图，包括前面的回收、研发的合作、研发过程中、市场销售、材料回收，通过我们电商体系甚至检测认证体系，把整个产业链串起来。
为了做好这个事情：我们在示范基地投资建设了一个小的中试车间，是我们用于研发用的，大概有18兆瓦的生产能力。第二个，BMS和特高频主动均衡系统。作为控制系统来说，从2014年成立、2015年开展检测以后，我们就开始研究主动均衡系统，通过这几年的研究，在退役电池梯次利用这块的效果明显，而且我们现在用了特高频的技术，可以在不工作的时候不消耗电源。经过实车测试后，在退役电池一致性上，我们可以提高容量大概在30%—60%的水平。第三个，应用于一些小场景，比如在低速三轮车、低速叉车、工程机械、AGV上面，刚才王主任说的也对，叉车上如果我们用还要另外加配重，实际我们对电能力的提高是比铅酸电池同样的要好得多，所以经济账我们算下来，实际上用退役电池来取代铅酸电池，长期是很有经济性的。
除了这个以外，在梯次利用电池上，我们自己有生产编码07D，梯次利用电池从退役下来以后，到再次使用、最后销售，我们建立了整个溯源体系，目前该溯源体系已和北理工实现合作，跟天津中心我们也在积极接洽，目的是使整个产业链更加完善。
我们还参加了《电动汽车安全指南》动力电池回收再利用部分的编写，该指南1月份已经正式发布，这是是中国首部也是世界上第一部关于汽车安全指南的书。我们还参加了工信部委托的《2018—2019中国动力电池及燃料电池产业发展报告》，4月份也在上海展会上发布了，及《中国动力电池回收处理行业发展报告》等，都为行业规范奠定了基础。
此外，我们还参与了一些正在引领的再制造和电池回收利用的国标，前面两项是已经发布了，关于包装运输、材料回收、拆解、梯次利用的国标，预计今年会正式发布。美国国家标准，也是由UL认证公司制定的《UL1974》回收电池标准评价方法这个标准，预计也将发布。
这是我们做的光伏展示项目，太阳能、支架、PCS、退役电池，通过示范研究进行串联，目前正在积极推广中，在青海及其他的地区也在进行太阳能储能一体化项目的建设与推广。
为了有效保质完成动力电池回收及梯次利用项目，除了技术以外，我们必须要有手段来保证，怎么来保证，我们在再制造示范基地成立了检测中心，目前我们检测中心是汽车零部件再制造领域的国家级检验检测中心。由于电池也是属于汽车零部件范畴，所以我们在去年把它扩项扩进来了，目前我们有国家三个资质，CAL、CMA、CNAS，检测内容方面我们涵盖全套锂电池的安全及性能测试、氢燃料测试、高速驱动电机测试，以及疲劳振动测试等，能满足新品，再制造品和梯次利用电池等产品的检测需求。
市场方面，在回收领域，我们同吉利、众泰、上汽等整车企业，华友钴业等上市企业合作，在应用方面我们与中国铁塔等企业也合作。
我们在专攻技术、市场的同时还参与举办了各种大型行业研讨会、973等国家课题，清华校长、中科院院士、政府都对我们的工作积极支持。
因时间关系仅跟大家做这这些分享，欢迎大家到张家港来参观考察，共商合作。谢谢大家！
上一篇：燃料电池分布式能源发展现状如何
