动力电池回收是个宝？看看各大车企怎么做？

随着我国新能源汽车产量不断扩大，第一代电动汽车电池逐渐走向了生命的尾声，不少电动车主的动力电池已经面临更换或者已经更换。之前交能网也在公众号里提到了这一市场的巨大潜力（点此查看上篇推送: 动力电池回收是新蓝海？电动汽车电池的梯级回收应用场景（上篇））。今天我们将继续展开，介绍动力电池梯次利用的成功案例。

莱比锡“电池农场"

宝马作为豪华车的领先品牌之一，在电动车领域于德国车企中走在了前列。无论是小型车I3, 还是豪华跑车I8，都在德国街头频频出现。除了新车领域，在废旧电池领域宝马也率先做出了探索。2017年金秋时节，在宝马莱比锡工厂第十万辆BMW i3下线的仪式上，宝马的“电池农场”也正式并网运行。刚投入运行期间，700辆i3的旧电池将成为高压储能系统的重要组成部分，赋予了电池“第二次生命”。

据宝马方面表示，第一代宝马i3电池已经使用了超过4年，总计行驶里程数超过10,0000公里。除了已经使用的700余电池单元外，还有很多潜在的可利用资源。该储能电站的设计也最大限度遵循模块化的原则，保证更多电池接入时的可扩张性和电池更新、替换时的兼容性。宝马工厂附近的风电场与这个“电池农场”形成配套，从而增加可再生能源在工厂内的消纳能力，保障宝马工厂的能源自给率。此外该储能系统还直接并入电网，参与一次调频市场。在一次调频市场中，为克服旧电池对电网状态不利影响，储能系统中的新电池部分将起到更大的作用。

与宝马类似，其竞争对手奔驰公司也于2018年上马了新的动力电池储能电站。除了老旧电池的再利用外，电站还使用新生产出来的库存电池单元，在系统中适度充放电，以维持电池良好的工作状态，避免深度放电对新电池造成损害。

日产Reborn Light 电灯

除了在电网侧德国企业将储能电池二次利用外，另一汽车生产大国日本的电动车领跑者日产-雷诺集团在用户侧也另辟蹊径，推出了基于电池梯次利用的Reborn Light街灯。电动汽车的退役电池，将直接与路边电灯的光伏板相连，组成微型的储能系统，能在孤网的环境下正常工作，对于福岛灾后重建的地区来说有着很强的现实意义。日产与日本4R Energy公司正在利用这个技术，给基础设施受到严重破坏的双叶浪江町重新带来光明。此外，由于日本处于地震多发带，电网不稳定的情况时有发生，Reborn Light的储能电源也能参与应急供电的场合。

电池梯级利用的设计要素

电池在它第一个生命周期中，基本上处于每天1-2小时使用时间，深度充放电，并且可能面对环境温度的巨大变化。而储能电池（电池的静态使用）与电动汽车的使用场景有着显著的不同：储能电站是每年24h*365天不间断并网运行，充放电电流较小，工作温度能够稳定在20-25℃。这样的工作条件保障了电池在梯次利用的时候，能够达到较理想的生命周期。

1. 配套电力设备

由于储能电站使用中，电池的充放电电流较小，相应的保护设备需要重新选型，但这样较车载电池参数指标相较更低，也能够降低系统成本。

2. 电池包装与支架

车载电池都是模块化设计和使用的，相对应的储能电站的电池也应该设计模块化的支架单元，方便布置和更换。此外，储能系统EMS系统的接口，也应模块化设计。

3. 热管理

电池工作中产生的热量，需要通过模块化的通风系统及时疏散。在支架间形成良好的空气流动，如图所示。

电池利用的前景与展望

目前电池的梯次利用还是一个全新的课题，商业应用的项目凤毛麟角，大部分都还是实验或者示范项目阶段。随着第一批电动汽车动力电池的退役潮，以及新能源汽车的进一步普及，回收不满足车载性能要求的动力电池，将成为车企的社会责任。传统的拆解回收技术产生的负面环境影响，将促使企业在电池回收利用场景上创新，以适应电动汽车时代的到来。

「参考资料」：

[1] Sebastian(2017),BMW Group nimmt Speicherfarm Leipzig in Betrieb unter Verwendung von BMW i3Hochvoltspeichern, https://www.elektroauto-news.net/2017/bmw-group-speicherfarm-leipzig

[2] 唐美鳳（2018）, 日產設計RebornLight街燈 善用電動車舊電池, https://unwire.hk/2018/03/24/reborn-light-by-nissan/life-tech/green-2/

Juergen Koelch(2017), Die Wiederverwendung von gebrauchtenElektronfahrzeug-Batterien in stationaeren Anwendung, EVA Fahrzeugtechnik GmbH

编辑：张佳琪

作者：庄弘