動(dòng)力電池第一批退役潮正在襲來。在業(yè)內(nèi)看來,動(dòng)力電池在新能源汽車上的使用年限一般在3-5年左右,當(dāng)電池容量降至75%左右,就要被淘汰。由此測(cè)算,第一批投入市場的新能源車動(dòng)力電池基本處于淘汰臨界點(diǎn)。來自中國汽車技術(shù)研究中心的預(yù)測(cè)顯示,2018-2020年全國累計(jì)報(bào)廢動(dòng)力電池將達(dá)12-20萬噸,而到2025年這一數(shù)字將飆升到35萬噸。
退役動(dòng)力電池仍然具有很高的能量價(jià)值,其梯次利用兼具環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。“儲(chǔ)能電池的梯次利用,實(shí)現(xiàn)了電池的全壽命綜合應(yīng)用,令其使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮到最大化。”多位業(yè)內(nèi)人士告訴記者。
企業(yè)紛紛探路
據(jù)中國北方車輛研究所、國家863動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬測(cè)算,對(duì)于梯次利用的鋰離子電池系統(tǒng),其使用成本約在每千瓦時(shí)1000元,如果循環(huán)壽命超過1000次,性價(jià)比就超過鉛酸電池,“實(shí)際上循環(huán)壽命會(huì)超過3000次以上,因此動(dòng)力電池的梯次利用具有很大的競爭力。”
面對(duì)梯次利用的巨大空間,企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到商機(jī)所在,并積極探路。
“現(xiàn)在鋰電池梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)成本已進(jìn)入1元/Wh新時(shí)代,用戶側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用具備了商業(yè)推廣價(jià)值。”上海煦達(dá)新能源總經(jīng)理李劍鐸接受記者采訪時(shí)表示,“相比之下,新電池的儲(chǔ)能成本,如鉛炭電池系統(tǒng)成本在1.3元-1.4元/Wh,鋰電系統(tǒng)在2元/Wh。由此可見,梯次利用儲(chǔ)能的成本優(yōu)勢(shì)明顯。”
梯次利用儲(chǔ)能可行的商業(yè)模式,調(diào)動(dòng)了企業(yè)進(jìn)軍這一領(lǐng)域的積極性。“猛獅科技正在計(jì)劃將電動(dòng)汽車上的退役動(dòng)力電池應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域。”猛獅科技深圳清潔電力總經(jīng)理王堉透露。
“我們?cè)谔剿鞑?chǔ)備梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目。目前國內(nèi)用于用戶側(cè)的梯次儲(chǔ)能比較多,通過峰谷差套利,可以有很好的收益空間。在新能源消納上加配梯次儲(chǔ)能,也將擁有很大的應(yīng)用空間。” 王堉表示。
“我們也在大力探索梯次利用儲(chǔ)能,做一些技術(shù)上的儲(chǔ)備。”贛州市豪鵬科技總經(jīng)理對(duì)記者表示,“梯次利用市場是一個(gè)逐漸培育的過程,隨著同一型號(hào)報(bào)廢電池量的不斷增加,相信1-2年后,梯次儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性將會(huì)得到更好體現(xiàn)。”
李劍鐸進(jìn)一步表示,鑒于今后退役電池?cái)?shù)量將成倍增長,“今年梯次利用儲(chǔ)能成本將下降至0.8元/Wh,2019年將降至0.7元/Wh,屆時(shí)項(xiàng)目的投資回報(bào)率還將大幅提升。我們也早已提前布局,與新能源車廠、動(dòng)力電池廠商開展合作。”
解決技術(shù)難題
新能源汽車退役的動(dòng)力電池,做梯次利用儲(chǔ)能,并非簡單的平行移植,還需要解決電池的一致性和安全性問題,以及技術(shù)上的進(jìn)一步攻關(guān)。
在王堉看來,梯次利用儲(chǔ)能最為關(guān)鍵的問題就是檢測(cè)環(huán)節(jié),只有正確判斷退役電芯或模組的工作狀態(tài),才能進(jìn)行相匹配的梯次利用。為此,天津猛獅新能源已經(jīng)開發(fā)并建立了一套以梯次利用信息系統(tǒng)為核心的綜合評(píng)估體系,對(duì)退役電池進(jìn)行檢測(cè)。“該系統(tǒng)綜合了數(shù)據(jù)庫、模型與評(píng)估方法、物料管理等三個(gè)重要環(huán)節(jié),可對(duì)退役電池的殘值、信息追溯、梯次利用方案等進(jìn)行全方位支持。”
李劍鐸認(rèn)為,組串分布式是做梯次利用儲(chǔ)能的核心要點(diǎn)。“將一輛車上的電池串聯(lián)在一起,配上一個(gè)儲(chǔ)能變流器,堅(jiān)決做串聯(lián)不做并聯(lián),在加上監(jiān)控單元,形成一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng),可以最大化地保證電池的一致性。”
王子冬指出,動(dòng)力電池在理論上可以回收梯次利用,但問題出在動(dòng)力電池的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)上,很多企業(yè)為提高電池組工作的可靠性,采用激光焊接工藝將電池串聯(lián)起來,或者采用螺栓緊固方法。這樣的連接結(jié)構(gòu)造成動(dòng)力電池梯次利用的難度,用戶采用舊電池重新組裝成電池組的成本過大,阻礙了動(dòng)力電池的梯次利用。“因此要在動(dòng)力電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上和生產(chǎn)工藝方面進(jìn)行大膽創(chuàng)新,方便電池組的拆裝以及維修保養(yǎng),通過自動(dòng)化組裝設(shè)備縮短電池組裝的時(shí)間。”他進(jìn)一步建議。
安全疑慮尚存
關(guān)于梯次利用儲(chǔ)能,業(yè)內(nèi)也存在不同的聲音,反對(duì)者認(rèn)為,因?yàn)楹碗娏χ苯酉嚓P(guān),梯次利用就是要安全高效,不能存在任何安全隱患。
“關(guān)于梯次利用,我們也在研究,但是這一塊比較復(fù)雜,沒有想象中簡單,退役電池質(zhì)量不一,還需要解決其安全性、一致性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等諸多問題。”陽光電源光儲(chǔ)事業(yè)部副總裁吳家貌坦言。
在吳家貌看來,儲(chǔ)能電池和動(dòng)力電池在技術(shù)性能方面的關(guān)注點(diǎn)不同,儲(chǔ)能系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)所面對(duì)的系統(tǒng)復(fù)雜程度不同,特別是經(jīng)過長期使用后,電池一致性呈現(xiàn)非線性下降,使梯次利用更類似偽命題,而對(duì)于一致性不同的電池進(jìn)行大量的篩檢工作,也讓企業(yè)從經(jīng)濟(jì)性方面望而卻步。
“梯次利用有價(jià)值,但也有瓶頸。梯次利用的場景很多,不一定非要盯著電力儲(chǔ)能、大規(guī)模儲(chǔ)能,因?yàn)檫@些對(duì)安全性、可靠性要求高。”南都電源總裁陳博表示,“我們梯次利用主要是應(yīng)用到通訊基站、UPS、低速車動(dòng)力行業(yè),這樣會(huì)比較容易。”
