北汽新能源與奔馳能源公司攜手建立動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能單元，南方電網(wǎng)與比克電池儲(chǔ)能項(xiàng)目投入運(yùn)營(yíng)……最近，新能源汽車(chē)行業(yè)曝出的兩則消息，讓業(yè)界的目光再次投向動(dòng)力電池回收利用領(lǐng)域。

我國(guó)自2009年大力推廣新能源汽車(chē)以來(lái)，其產(chǎn)銷(xiāo)量不斷攀升。動(dòng)力電池的使用壽命約為3～5年。這也意味著，最早進(jìn)入市場(chǎng)的部分動(dòng)力電池會(huì)在2018～2025年陸續(xù)退役。

日前，中國(guó)電池聯(lián)盟聯(lián)合北京綠色智匯能源技術(shù)研究院發(fā)布《動(dòng)力電池回收利用行業(yè)報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱“《報(bào)告》”）稱，預(yù)計(jì)2020年累計(jì)退役的動(dòng)力電池將超過(guò)23萬(wàn)噸（21GWh）。在新能源汽車(chē)經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)十年的推廣期后，動(dòng)力電池進(jìn)入了規(guī)模化退役階段。如何做好動(dòng)力電池的回收利用，成為全行業(yè)甚至全社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題。也正因如此，動(dòng)力電池作為儲(chǔ)能單元進(jìn)行梯次利用成為相關(guān)方面的探索路徑之一。

尋求技術(shù)和模式突破

深圳市雄韜電源科技股份有限公司研發(fā)中心副總監(jiān)高鵬然向《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者表示，當(dāng)動(dòng)力電池容量衰減至額定容量80％以下時(shí)，將難以滿足電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力需求，直接報(bào)廢帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值有限，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染，梯次利用是動(dòng)力電池發(fā)揮“余熱”的有效途徑。

《報(bào)告》顯示，2020年，我國(guó)動(dòng)力電池回收利用市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)約65億元，其中梯次利用市場(chǎng)規(guī)模41億元左右；2023年，市場(chǎng)規(guī)模合計(jì)將達(dá)150億元，其中梯次利用約為57億元。“從理論上說(shuō)，退役動(dòng)力電池根據(jù)容量的差異，可繼續(xù)用于儲(chǔ)能、基站供電及路燈、低速電動(dòng)車(chē)等方向。目前來(lái)看，用于基站供電最為合適。我國(guó)目前擁有300多萬(wàn)座通信基站，這樣龐大的容量為退役動(dòng)力電池發(fā)揮‘余熱’提供了市場(chǎng)空間?！北本┲侵袃?chǔ)能科技有限公司總經(jīng)理杜宏接受《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者采訪時(shí)如是說(shuō)。

無(wú)論從環(huán)境保護(hù)，還是節(jié)約資源，抑或有利可圖的角度考慮，動(dòng)力電池梯次利用已吸引不少新能源汽車(chē)制造商、動(dòng)力電池供應(yīng)商、大型通信基礎(chǔ)設(shè)施綜合服務(wù)企業(yè)等相關(guān)方的參與。

據(jù)媒體報(bào)道，今年3月，江蘇南京江北儲(chǔ)能電站破土動(dòng)工，這是我國(guó)首個(gè)也是全球最大規(guī)模的動(dòng)力電池梯次利用電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站。此次儲(chǔ)能站工程共利用“舊電池”總?cè)萘繛?.5萬(wàn)kWh，包括磷酸鐵鋰電池4.5萬(wàn)kWh，鉛酸電池3萬(wàn)kWh。此外，該項(xiàng)目還建設(shè)了鋰電池儲(chǔ)能電站，容量達(dá)19.36萬(wàn)kWh，梯次利用和鋰電規(guī)模均為國(guó)內(nèi)之最。江北儲(chǔ)能電站后續(xù)將探索采用變電站＋儲(chǔ)能站＋光伏充電站＋數(shù)據(jù)中心的方式建設(shè)運(yùn)營(yíng)，以此實(shí)現(xiàn)能源、數(shù)據(jù)的融合共享。

同月，奇瑞控股集團(tuán)旗下安徽瑞賽克再生資源技術(shù)股份有限公司與上海電力大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院聯(lián)合開(kāi)發(fā)“動(dòng)力蓄電池梯次利用異構(gòu)兼容儲(chǔ)能電站”項(xiàng)目，并官宣成功破解了不同品牌、不同老化程度、不同結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池兼容應(yīng)用等技術(shù)瓶頸。據(jù)了解，該項(xiàng)目擁有三大技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：一是通過(guò)異構(gòu)兼容進(jìn)行功率均衡控制，可實(shí)現(xiàn)5種不同電池類(lèi)型、不同成組結(jié)構(gòu)、不同時(shí)期退役動(dòng)力電池的兼容利用；二是專(zhuān)用“橋接管理器”可讓篩選后的退役動(dòng)力電池包直接利用；三是創(chuàng)新回收電池快速檢測(cè)的方法，實(shí)現(xiàn)了退役動(dòng)力電池的快速分選。

梯次利用仍存爭(zhēng)議

本月，南方電網(wǎng)綜合能源服務(wù)公司和深圳市比克動(dòng)力電池有限公司合作，共同建成的2.15MW/7.27MWh梯次電池儲(chǔ)能項(xiàng)目成功投入運(yùn)營(yíng)，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)成功落地的電池整包梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目。該項(xiàng)目主要利用B品電池或電動(dòng)汽車(chē)退役電池，在用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵鋰和三元電池并用儲(chǔ)能，用于工商業(yè)園區(qū)用電負(fù)荷的削峰填谷和提供電力輔助服務(wù)運(yùn)營(yíng)期限為15年。比克電池相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該項(xiàng)目國(guó)內(nèi)首個(gè)電池整包梯次利用項(xiàng)目，將為動(dòng)力電池梯次利用和電化學(xué)儲(chǔ)能研究提供實(shí)際的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

值得一提的是，比克電池儲(chǔ)能項(xiàng)目不僅應(yīng)用十分成熟的磷酸鐵鋰電池，還將三元電池納入梯次利用的范圍之內(nèi)。針對(duì)磷酸鐵鋰和三元電池的選用問(wèn)題，比克電池儲(chǔ)能事業(yè)部總經(jīng)理向超耀表示，雖然三元電池的能力密度有優(yōu)勢(shì)，但儲(chǔ)能對(duì)能力密度的要求不高。而磷酸鐵鋰電池成本較低，循環(huán)壽命比較高，因此儲(chǔ)能產(chǎn)品多以磷酸鐵鋰體系為主。不過(guò)，據(jù)他介紹，雖然三元電池循環(huán)壽命相對(duì)較短，但憑借密度大、能量足的優(yōu)勢(shì)，其在梯次利用中的價(jià)值比磷酸鐵鋰要高。

比克電池方面認(rèn)為，應(yīng)該根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，選擇不同的動(dòng)力電池回收利用解決方案。磷酸鐵鋰和三元電池混用，有利于推動(dòng)行業(yè)進(jìn)一步充分挖潛動(dòng)力電池的剩余價(jià)值，尤其是即將大規(guī)模退役的三元電池，因此具有重要意義，可很大程度上解決未來(lái)3～5年或5～8年很急迫的社會(huì)問(wèn)題。數(shù)據(jù)顯示，2016年以來(lái)超過(guò)80％的新能源乘用車(chē)都搭載三元電池，這也意味著2020年以后三元電池的報(bào)廢量將明顯增長(zhǎng)。

“三元電池安全性不好保證，梯次利用作為儲(chǔ)能使用面臨一定的困難?！倍藕瓯硎?，比克電池選用三元電池做儲(chǔ)能，在整個(gè)行業(yè)內(nèi)是一種突破，也在一定程度上代表了新動(dòng)向。

“目前新能源乘用車(chē)主要配裝三元電池，但其退役后是否適合儲(chǔ)能方向？我認(rèn)為，現(xiàn)階段技術(shù)還不夠成熟，如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)不足或超期服役的話，將帶來(lái)非常多的安全隱患?！眲?dòng)力電池行業(yè)專(zhuān)家吳銘（化名）認(rèn)為，三元電池在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，僅僅用作“削峰填谷”，只能繼續(xù)使用兩年，經(jīng)濟(jì)上并不劃算。同時(shí)，從回收到運(yùn)輸再進(jìn)行檢測(cè)，再做成儲(chǔ)能系統(tǒng)的隱形成本非常高。

探索步伐越邁越快

在動(dòng)力電池梯次利用領(lǐng)域不乏新動(dòng)向，當(dāng)然也仍存爭(zhēng)議。寧德時(shí)代副董事長(zhǎng)兼首席戰(zhàn)略官黃世霖此前曾在一個(gè)行業(yè)會(huì)議上明確表示：“動(dòng)力電池的梯次利用儲(chǔ)能是一個(gè)偽命題?！?

黃世霖認(rèn)為，由于梯次利用電池基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在生命末端到底會(huì)發(fā)生什么情況至今不可預(yù)知，而完成一些關(guān)鍵問(wèn)題的分析，還需要幾年的時(shí)間。他還表示，業(yè)界對(duì)動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)，未來(lái)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的要求并不比動(dòng)力電池的低，隨著動(dòng)力電池能量密度不斷提高，循環(huán)壽命會(huì)變短，將更加不適合進(jìn)行梯次利用。

杜宏告訴《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者，動(dòng)力電池進(jìn)行梯次利用的難度非常大，在儲(chǔ)能項(xiàng)目中的推廣一直不順利。由于系統(tǒng)復(fù)雜性高、拆解不便、一致性差、品質(zhì)不高、回收拆解成本高、經(jīng)濟(jì)性欠佳等問(wèn)題，動(dòng)力電池梯次利用的發(fā)展面臨艱巨挑戰(zhàn)。

吳銘則認(rèn)為，早期動(dòng)力電池使用信息不完善，一般難以判斷其健康狀態(tài)、適用場(chǎng)景，后期維護(hù)管理難度不小。他說(shuō)：“不同企業(yè)的電池型號(hào)不一，電池包工藝不同，回收以后要拆解成單個(gè)電池體后再檢測(cè)，之后在經(jīng)過(guò)重裝的過(guò)程，其實(shí)非常復(fù)雜，費(fèi)力不討好。未來(lái)隨著動(dòng)力電池技術(shù)提升，規(guī)模化帶來(lái)的成本效應(yīng)將顯現(xiàn)，對(duì)退役動(dòng)力電池進(jìn)行梯次利用，不如采購(gòu)新型電池?！?

即便業(yè)界對(duì)動(dòng)力電池梯次利用持有“異見(jiàn)”，但在政策的支持和鼓勵(lì)下，光伏、分布式能源、電力設(shè)備、動(dòng)力電池、電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)等紛紛開(kāi)拓儲(chǔ)能市場(chǎng)。7月30日，四川省新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立大會(huì)在成都市召開(kāi)。該聯(lián)盟由中國(guó)鐵塔公司四川分公司和長(zhǎng)虹集團(tuán)牽頭籌建，目前已征集省內(nèi)外96家從事新能源汽車(chē)生產(chǎn)、動(dòng)力電池生產(chǎn)、新能源汽車(chē)運(yùn)營(yíng)維保、回收拆解、梯次利用、再生利用的企業(yè)和相關(guān)科研院校、政府機(jī)構(gòu)、園區(qū)等單位的支持。今年上半年，四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳、省科學(xué)技術(shù)廳等9部門(mén)聯(lián)合出臺(tái)的《四川省新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作方案》提出，到2020年，全省新能源汽車(chē)動(dòng)力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值力爭(zhēng)達(dá)到5億元，材料回收利用產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值達(dá)到30億元。

巧合的是，四川省新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立當(dāng)日，湖南省新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在長(zhǎng)沙成立。該聯(lián)盟則是由長(zhǎng)沙礦冶研究院有限責(zé)任公司、鐵塔能源有限公司湖南省分公司、中車(chē)時(shí)代電動(dòng)汽車(chē)股份有限公司三家單位共同發(fā)起成立。