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动力电池回收,梯次利用能否成为下一个风口?

2019-05-20 浏览次数:1,995 次 亿欧汽车

很多企业逐渐意识到动力电池梯次利用对于我国新能源汽车产业的重要性,纷纷在梯次利用方面展开布局,在争议之中砥砺前行。
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随着我国新能源汽车产业化步伐的不断加快,动力电池的产量也在逐年攀升,动力电池回收、再利用领域逐渐成为新的产业风口。当动力电池的容量衰减至额定容量的80%以下时,动力电池将不再适用于电动汽车,此时若是将其直接报废回收还为时过早,退役下来的动力电池除了拆解提取有价金属材料外,梯次利用也是一个重要的回收利用途径。

对于动力电池的梯次利用,中国电池工业协会副理事长王敬中此前曾表示,对于剩余电量充足且有稳定质量保证的退役电池,可以通过梯次利用的模式转向储能、低速车等领域。动力电池梯次利用的主导企业多为电池回收企业,如中天鸿锂、赣州豪鹏、赛德美等。动力电池的梯次利用,除了节能环保外,还可以有效摊薄动力电池的制造成本,延长生命周期,提升经济性。

梯次利用场景广泛

在我国,目前退役下来的动力电池以磷酸铁锂电池居多,而从电池性能上来讲,磷酸铁锂在梯次利用方面的表现要更具稳定性。此前,中南大学教授李荐曾表示,“当前,我国近九成的低速电动车搭载的都是具有价格优势的铅酸电池。如可以有效地控制成本,当梯次利用动力电池的价格接近铅酸电池时,梯次利用动力电池在重量、行驶里程和充放电时间上的优势将会更为明显。”

相较于在低速车领域的应用,退役动力电池在储能端的应用可能更为广泛。2018年3月,国家七部委联合发布的《关于组织开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》中,明确表示支持中国铁塔公司等企业结合各地区试点工作,开展动力电池梯次利用示范工程建设。

梯次电池在储能端的应用

随着近年来我国储能端数据库的逐渐完善,梯次利用电池在储能领域的应用也日渐明朗。目前我国在大规模可再生能源并网、辅助服务、电力输配、用户侧储能应用等相关领域,已经陆续展开梯次利用示范项目的运行工作,其中包括千瓦级的户用储能产品、十千瓦至百千瓦级的光储微网、电动汽车充电站储能系统、数据中心备用电源,及兆瓦级大型储能电站等。据有关机构预测,未来我国储能领域的市场需求将会越来越大,储能或将成为未来动力电池梯次利用的重要应用场景。

有关专家称,通信基站是一个非常适合动力电池梯次利用的场景,随着4G、5G网络基站密度的提升,对于梯次利用动力电池的需求也会逐渐增加。2018年中国铁塔已停止采购铅酸电池,统一采购梯次利用电池。中国铁塔副总经理高步文曾表示,中国铁塔全国基站电池总量超过40GWh。据了解,2019年中国铁塔预计应用梯次利用电池约5GWh,替换铅酸电池约15万吨,消纳退役动力蓄电池5万余吨。

2018年,我国退役动力电池在工商业用户侧储能的项目也比较丰富,如中恒电气、长城电源、常能新能源等企业均在此领域有所布局。2018年9月,中恒电气旗下煦达新能源和中恒普瑞联合承建的1MW/7MWh梯次利用工商业储能系统项目,在江苏南通如东投运,并实现商业化运营。2018年6月,长城电源工厂完成50kW/150kWh储能集装箱组装测试,并顺利出货。项目中150kWh锂电池均采用电动汽车退役电池,电池包未经拆解直接进行梯次利用。2018年5月,常能新能源的锂电池梯次储能电站在武进国家高新区创新产业园交付使用。

在微电网储能方面,2018年8月,广州供电局高可靠性智能低碳微电网项目在南沙投运。据了解,南沙微电网项目能实现50毫米内非计划性并网转孤网无缝切换、四种并网/孤网运行方式智能切换、退役动力电池梯级利用、孤网运行一周的能力。该项目采用退役电动汽车动力电池,实现退役电池在微网储能上的梯级利用,提高了资源利用效率。

在光储充一体化方面,2018年3月,江苏南京市长深高速六合服务区投用的新充电车位,均采用退役动力电池梯次利用。作为光储充一体化电站的一部分,该项目实现了将光伏——储能——充电桩应用到实际场景。

一系列的应用说明,梯次电池在储能领域的应用,已经具备了较为广阔的前景。合众新能源汽车副总裁兼合众汽车工程研究院院长彭庆丰此前也曾表示,“动力电池梯次利用,将成为新能源汽车‘后市场’中一个非常有前景的业态。”

梯次利用面临的问题

当前正是我国动力电池大规模退役的一个重要转折点,目前我国在动力电池梯次利用方向上还处在探索成长的阶段,现阶段关于梯次利用的市场前景仍存在诸多争议。宁德时代副董事长兼首席战略官黄世霖曾公开表示,“动力电池梯次利用储能是个伪命题”。

目前,仍有一些问题困扰着我国动力电池梯次利用发展。

一、梯次利用成本偏高。据有关专家介绍,按照我国目前的技术和工艺,实现动力电池梯次利用的成本并不具备较高的优势。同时,随着动力电池的衰减,动力电池的使用寿命也将大打折扣。退役的动力电池从回收运输到评估检测,隐性成本较高。有些业内人士认为,以上这些问题将成为选择新电池还是梯次利用电池时的一个困惑。

二、电池缺乏一致性。自2014年我国首次开展了关于动力电池梯次利用示范研究项目以来,电池一致性的问题一直是梯次利用项目运行过程中面临的重要挑战。据悉,动力电池在容量、内阻、电压等方面所表现出的不一致问题,与电池自身的充放电反应机理紧密相关。此前中国电科院专家来小康曾表示,“即便是经过千挑万选的退役电池,在构建梯次利用储能系统时,仍无法完全避免在系统运行中出现电池一致性再次发生离散的情况。”

三、技术路线不同。有专家表示,“有人觉得储能电池放在那里不动,是不是它的技术要求就没有那么高。其实从不同的角度来讲,储能电池某些方面的技术要求可能更高。”也有业内人士认为,未来电动汽车和储能端对于电池的需求有所不同,电动汽车倾向于具备高能量密度的动力电池,而储能端则更看重拥有高循环寿命的电池,因此动力电池和储能电池的技术路线也会分开。且对于未来三元动力电池梯次利用到储能端,是否存在安全隐患以及能否保证其稳定性等不确定因素,还存在一些困惑。

四、价值评估不统一。目前市场上退役动力电池的标价跨度较大,关于退役电池剩余价值的评估业内也没有统一标准。南网电科院的专家认为,对于一个电池(或电池包)的评价估值,其实际剩余容量、健康状况、预估剩余循环次数和全生命周期放电量等方面的数据,对退役动力电池的市场价值有着较为直接的影响。而当前,对于如何评定退役电池的价值,车厂、用户、回收机构、储能电站等各方还未达成价值共识。

多方布局 ,砥砺前行

尽管动力电池在梯次利用上面临着诸多质疑和困扰,但是整个行业在此方向上前进的脚步却从未停歇,不断突破和成长。很多企业也逐渐意识到动力电池梯次利用对于我国新能源汽车产业的重要性,纷纷在梯次利用方面展开布局,在争议之中砥砺前行。

据不完全统计,比亚迪、宁德时代、中航锂电、欣旺达、格林美、中兴派能、南都电源、杉杉股份、中天储能、骆驼股份、猛狮科技、桑顿新能源、雄韬股份、国轩高科、科陆电子、普能公司等一批动力电池及上下游企业均在动力电池回收利用领域有所布局。如骆驼股份在2018年提出,预计投资50亿元人民币建设动力电池梯次利用及再生产业园;东风汽车通过回收电池储能设备布局商业储能,利用峰谷电价差或可再生能源充电,为电动汽车及社会供电;威马汽车利用梯次电池开发微网光储充放一体系统……

目前,我国动力电池梯次利用的推广工作已经初见成效,以试点开始,逐渐累积数据和经验,研究各类动力电池在梯次利用过程中的不同表现,为未来我国动力电池实现规模化的梯次利用夯实基础。未来,随着我国动力电池回收利用体系的不断完善,在各方的协同努力之下,当前动力电池梯次利用所面临的问题也将逐步得以解决,动力电池全生命周期的价值也将得到更充分的体现。伴随着国家政策的大力支持,动力电池梯次利用能否成为下一个风口,相信答案很快就会揭晓。

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