淺析動力電池梯次利用之儲能端的應(yīng)用

隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化步伐的不斷加快，動力電池的產(chǎn)量也在逐年攀升，動力電池回收、再利用領(lǐng)域逐漸成為新的產(chǎn)業(yè)風(fēng)口。當(dāng)動力電池的容量衰減至額定容量的80％以下時，動力電池將不再適用于電動汽車，此時若是將其直接報廢回收還為時過早，退役下來的動力電池除了拆解提取有價金屬材料外，梯次利用也是一個重要的回收利用途徑。

對于動力電池的梯次利用，中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長王敬中此前曾表示，對于剩余電量充足且有穩(wěn)定質(zhì)量保證的退役電池，可以通過梯次利用的模式轉(zhuǎn)向儲能、低速車等領(lǐng)域。動力電池梯次利用的主導(dǎo)企業(yè)多為電池回收企業(yè)，如中天鴻鋰、贛州豪鵬、賽德美等。動力電池的梯次利用，除了節(jié)能環(huán)保外，還可以有效攤薄動力電池的制造成本，延長生命周期，提升經(jīng)濟性。

梯次利用場景廣泛

在我國，目前退役下來的動力電池以磷酸鐵鋰電池居多，而從電池性能上來講，磷酸鐵鋰在梯次利用方面的表現(xiàn)要更具穩(wěn)定性。此前，中南大學(xué)教授李薦曾表示，“當(dāng)前，我國近九成的低速電動車搭載的都是具有價格優(yōu)勢的鉛酸電池。如可以有效地控制成本，當(dāng)梯次利用動力電池的價格接近鉛酸電池時，梯次利用動力電池在重量、行駛里程和充放電時間上的優(yōu)勢將會更為明顯?！?/p>

相較于在低速車領(lǐng)域的應(yīng)用，退役動力電池在儲能端的應(yīng)用可能更為廣泛。2018年3月，國家七部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于組織開展新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知》中，明確表示支持中國鐵塔公司等企業(yè)結(jié)合各地區(qū)試點工作，開展動力電池梯次利用示范工程建設(shè)。

梯次電池在儲能端的應(yīng)用

隨著近年來我國儲能端數(shù)據(jù)庫的逐漸完善，梯次利用電池在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用也日漸明朗。目前我國在大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、電力輸配、用戶側(cè)儲能應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域，已經(jīng)陸續(xù)展開梯次利用示范項目的運行工作，其中包括千瓦級的戶用儲能產(chǎn)品、十千瓦至百千瓦級的光儲微網(wǎng)、電動汽車充電站儲能系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心備用電源，及兆瓦級大型儲能電站等。據(jù)有關(guān)機構(gòu)預(yù)測，未來我國儲能領(lǐng)域的市場需求將會越來越大，儲能或?qū)⒊蔀槲磥韯恿﹄姵靥荽卫玫闹匾獞?yīng)用場景。

有關(guān)專家稱，通信基站是一個非常適合動力電池梯次利用的場景，隨著4G、5G網(wǎng)絡(luò)基站密度的提升，對于梯次利用動力電池的需求也會逐漸增加。2018年中國鐵塔已停止采購鉛酸電池，統(tǒng)一采購梯次利用電池。中國鐵塔副總經(jīng)理高步文曾表示，中國鐵塔全國基站電池總量超過40GWh。據(jù)了解，2019年中國鐵塔預(yù)計應(yīng)用梯次利用電池約5GWh，替換鉛酸電池約15萬噸，消納退役動力蓄電池5萬余噸。

2018年，我國退役動力電池在工商業(yè)用戶側(cè)儲能的項目也比較豐富，如中恒電氣、長城電源、常能新能源等企業(yè)均在此領(lǐng)域有所布局。2018年9月，中恒電氣旗下煦達新能源和中恒普瑞聯(lián)合承建的1MW／7MWh梯次利用工商業(yè)儲能系統(tǒng)項目，在江蘇南通如東投運，并實現(xiàn)商業(yè)化運營。2018年6月，長城電源工廠完成50kW／150kWh儲能集裝箱組裝測試，并順利出貨。項目中150kWh鋰電池均采用電動汽車退役電池，電池包未經(jīng)拆解直接進行梯次利用。2018年5月，常能新能源的鋰電池梯次儲能電站在武進國家高新區(qū)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園交付使用。

在微電網(wǎng)儲能方面，2018年8月，廣州供電局高可靠性智能低碳微電網(wǎng)項目在南沙投運。據(jù)了解，南沙微電網(wǎng)項目能實現(xiàn)50毫米內(nèi)非計劃性并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)無縫切換、四種并網(wǎng)／孤網(wǎng)運行方式智能切換、退役動力電池梯級利用、孤網(wǎng)運行一周的能力。該項目采用退役電動汽車動力電池，實現(xiàn)退役電池在微網(wǎng)儲能上的梯級利用，提高了資源利用效率。

在光儲充一體化方面，2018年3月，江蘇南京市長深高速六合服務(wù)區(qū)投用的新充電車位，均采用退役動力電池梯次利用。作為光儲充一體化電站的一部分，該項目實現(xiàn)了將光伏——儲能——充電樁應(yīng)用到實際場景。

一系列的應(yīng)用說明，梯次電池在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用，已經(jīng)具備了較為廣闊的前景。合眾新能源汽車副總裁兼合眾汽車工程研究院院長彭慶豐此前也曾表示，“動力電池梯次利用，將成為新能源汽車‘后市場’中一個非常有前景的業(yè)態(tài)。”

梯次利用面臨的問題

當(dāng)前正是我國動力電池大規(guī)模退役的一個重要轉(zhuǎn)折點，目前我國在動力電池梯次利用方向上還處在探索成長的階段，現(xiàn)階段關(guān)于梯次利用的市場前景仍存在諸多爭議。寧德時代副董事長兼首席戰(zhàn)略官黃世霖曾公開表示，“動力電池梯次利用儲能是個偽命題”。

目前，仍有一些問題困擾著我國動力電池梯次利用發(fā)展。

一、梯次利用成本偏高。據(jù)有關(guān)專家介紹，按照我國目前的技術(shù)和工藝，實現(xiàn)動力電池梯次利用的成本并不具備較高的優(yōu)勢。同時，隨著動力電池的衰減，動力電池的使用壽命也將大打折扣。退役的動力電池從回收運輸?shù)皆u估檢測，隱性成本較高。有些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，以上這些問題將成為選擇新電池還是梯次利用電池時的一個困惑。

二、電池缺乏一致性。自2014年我國首次開展了關(guān)于動力電池梯次利用示范研究項目以來，電池一致性的問題一直是梯次利用項目運行過程中面臨的重要挑戰(zhàn)。據(jù)悉，動力電池在容量、內(nèi)阻、電壓等方面所表現(xiàn)出的不一致問題，與電池自身的充放電反應(yīng)機理緊密相關(guān)。此前中國電科院專家來小康曾表示，“即便是經(jīng)過千挑萬選的退役電池，在構(gòu)建梯次利用儲能系統(tǒng)時，仍無法完全避免在系統(tǒng)運行中出現(xiàn)電池一致性再次發(fā)生離散的情況。”

三、技術(shù)路線不同。有專家表示，“有人覺得儲能電池放在那里不動，是不是它的技術(shù)要求就沒有那么高。其實從不同的角度來講，儲能電池某些方面的技術(shù)要求可能更高。”也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來電動汽車和儲能端對于電池的需求有所不同，電動汽車傾向于具備高能量密度的動力電池，而儲能端則更看重?fù)碛懈哐h(huán)壽命的電池，因此動力電池和儲能電池的技術(shù)路線也會分開。且對于未來三元動力電池梯次利用到儲能端，是否存在安全隱患以及能否保證其穩(wěn)定性等不確定因素，還存在一些困惑。

四、價值評估不統(tǒng)一。目前市場上退役動力電池的標(biāo)價跨度較大，關(guān)于退役電池剩余價值的評估業(yè)內(nèi)也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。南網(wǎng)電科院的專家認(rèn)為，對于一個電池（或電池包）的評價估值，其實際剩余容量、健康狀況、預(yù)估剩余循環(huán)次數(shù)和全生命周期放電量等方面的數(shù)據(jù)，對退役動力電池的市場價值有著較為直接的影響。而當(dāng)前，對于如何評定退役電池的價值，車廠、用戶、回收機構(gòu)、儲能電站等各方還未達成價值共識。

多方布局 砥礪前行

盡管動力電池在梯次利用上面臨著諸多質(zhì)疑和困擾，但是整個行業(yè)在此方向上前進的腳步卻從未停歇，不斷突破和成長。很多企業(yè)也逐漸意識到動力電池梯次利用對于我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要性，紛紛在梯次利用方面展開布局，在爭議之中砥礪前行。

據(jù)不完全統(tǒng)計，比亞迪、寧德時代、中航鋰電、欣旺達、格林美、中興派能、南都電源、杉杉股份、中天儲能、駱駝股份、猛獅科技、桑頓新能源、雄韜股份、國軒高科、科陸電子、普能公司等一批動力電池及上下游企業(yè)均在動力電池回收利用領(lǐng)域有所布局。如駱駝股份在2018年提出，預(yù)計投資50億元人民幣建設(shè)動力電池梯次利用及再生產(chǎn)業(yè)園；東風(fēng)汽車通過回收電池儲能設(shè)備布局商業(yè)儲能，利用峰谷電價差或可再生能源充電，為電動汽車及社會供電；威馬汽車?yán)锰荽坞姵亻_發(fā)微網(wǎng)光儲充放一體系統(tǒng)……

目前，我國動力電池梯次利用的推廣工作已經(jīng)初見成效，以試點開始，逐漸累積數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，研究各類動力電池在梯次利用過程中的不同表現(xiàn)，為未來我國動力電池實現(xiàn)規(guī)?；奶荽卫煤粚嵒A(chǔ)。未來，隨著我國動力電池回收利用體系的不斷完善，在各方的協(xié)同努力之下，當(dāng)前動力電池梯次利用所面臨的問題也將逐步得以解決，動力電池全生命周期的價值也將得到更充分的體現(xiàn)。伴隨著國家政策的大力支持，動力電池梯次利用能否成為下一個風(fēng)口，相信答案很快就會揭曉。

作者謝鑫