5月22日，江蘇常能新能源科技有限公司的鋰電池梯次儲能電站在武進(jìn)國家高新區(qū)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園落成并交付使用。

該電站使用電動汽車更新下來的舊鋰電池儲能，是江蘇省首家鋰電池梯次利用儲能電站，采用合同能源管理方式運(yùn)營。該電站全部建成后，總?cè)萘窟_(dá)10MW，因江蘇省工業(yè)用電峰谷電價價差大，峰時電價1.1元/千瓦時，谷時電價0.3元/千瓦時，儲電站在谷時充電，在峰時放電，每年可節(jié)省電費(fèi)近300萬元左右。

目前市場上的動力電池回收存在兩大渠道，分別是梯次利用與拆解回收，前者是將退役下來的電池經(jīng)過幾道工序后作為電池繼續(xù)使用，后者是將電池進(jìn)行拆解，回收電池的原材料。梯次利用可以充分發(fā)揮動力電池的價值，降低動力電池全生命周期的成本。而直接對電池進(jìn)行拆解回收，由于回收渠道的混亂、一些企業(yè)的不規(guī)范操作等，電池中的很多原材料會對環(huán)境造成不小的危害。

借助新能源汽車的東風(fēng)，動力電池梯次利用市場可觀

受雙積分、補(bǔ)貼、推薦目錄等政策的影響，新能源汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，而且國際上某些國家燃油車禁售時間表，更是給這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展添了一把火，據(jù)中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2017年我國新能源汽車產(chǎn)銷均接近80萬輛，分別達(dá)到79.4萬輛和77.7萬輛，同比分別增長53.8%和53.3%，2017年新能源汽車產(chǎn)銷量已占據(jù)整體汽車市場的2.7%。作為新能源汽車上必不可少的一部分，動力電池的數(shù)量自然不可小視。

在業(yè)內(nèi)看來，動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。由此測算，第一批投入市場的新能源車動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)測顯示，2018-2020年全國累計(jì)報(bào)廢動力電池將達(dá)12-20萬噸，而到2025年這一數(shù)字將飆升到35萬噸。

據(jù)某位專家預(yù)測，2030年退役電池總量或?qū)⑦_(dá)到270GWh，以平均四小時放電時間算，放出電量相當(dāng)于7000多萬千瓦的電力裝機(jī)。在經(jīng)濟(jì)性上，梯次利用電池在理想情景下，成本可以降到每千瓦時157元。沒有人會忽略這對于儲能發(fā)展的巨大意義。

光鮮亮麗的外表下，不可忽視的梯次利用存在的問題

梯次利用對于電力儲能是消納退役電池的有效手段，無論是從環(huán)保角度還是經(jīng)濟(jì)性考慮，都是很有前景的應(yīng)用，但是與此同時，我們不得不承認(rèn)，動力電池的梯次利用依然存在很多的問題：

首先，不是所有的退役電池都可以梯次利用的。尤其在2012年以前，當(dāng)時中國的動力電池制造水平的自動化水平遠(yuǎn)不如現(xiàn)在這么高，那時候的電池，無論從壽命還是安全性來看，都是比較差勁的，用作梯次利用，不僅本身有安全的風(fēng)險(xiǎn)，而且壽命比較差，所以沒有經(jīng)濟(jì)價值。

其次，動力電池梯次利用存在很大的安全問題。早期動力電池企業(yè)在生產(chǎn)初期就沒有考慮過電池報(bào)廢后的梯次利用問題，無論是尺寸、型號、還是生產(chǎn)記錄與編碼，都不統(tǒng)一，造成動力電池全生命周期無法追溯，導(dǎo)致在梯次利用時存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

然后是動力電池梯次利用的成本問題。如果要對動力電池進(jìn)行梯次利用，要經(jīng)過檢測、拆解、在重組、維護(hù)等幾個環(huán)節(jié)，目前來說，電池檢測與拆解環(huán)節(jié)的自動化水平不是很高，需要投入大量的人力、物力，導(dǎo)致梯次利用的成本大幅度增加。同時，國內(nèi)的動力電池回收不成系統(tǒng)，回收渠道也不標(biāo)準(zhǔn)，雖然最近國家有出文件規(guī)定回收主體為生產(chǎn)企業(yè)，但依然難以形成規(guī)?；幕厥绽?，無形之中增加了回收電池的成本。

最后是動力電池梯次利用的技術(shù)問題。如果要對電池進(jìn)行梯次利用，意味著要把電池重新組裝到一起，形成大容量的電池，這時電池的穩(wěn)定性和一致性問題就顯得很重要，目前動力電池梯次利用技術(shù)還不成熟，對退役電池的篩選、管理等方面還存在問題，對動力電池剩余價值的評估僅憑經(jīng)驗(yàn)還沒有數(shù)據(jù)支撐，技術(shù)方面還需要進(jìn)一步研究。

電動汽車退役的鋰離子電池數(shù)量很大，而且會越來越多，楊裕生院士曾提出，要支持動力電池的梯次利用，物盡其用，合理分擔(dān)成本，但是有一點(diǎn)要注意，由于退役電池性能、壽命等方面會有所退化，不宜簡單合并用于大規(guī)模儲能，他提出要掌握幾點(diǎn)原則：1、退役電池要化整為零，串并聯(lián)節(jié)數(shù)宜少不宜多。2、要堅(jiān)持拆解、檢測、分級、重組幾大環(huán)節(jié)，不可圖省事跳過某一環(huán)節(jié)。3、為保證拆解中不損傷電池，圓柱電池成組時應(yīng)使用“全免焊接技術(shù)”。4、梯次利用與廢電池最終處置要統(tǒng)一安排。

標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)及政策在梯次利用未來發(fā)展中缺一不可

隨著新能源汽車數(shù)量的不斷增加，動力電池規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，這就給動力電池的管理造成很大的難度，為了方便后期動力電池回收利用，電池的規(guī)格、尺寸等急需標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，在2017年，GB/T34015-2017《車用動力電池回收利用——余能檢測》、GB/T34013-2017《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》、GB/T34014-2017《汽車動力電池編碼規(guī)則》等動力電池國家標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)內(nèi)容已正式公布，一直在爭議中的動力電池標(biāo)準(zhǔn)終于塵埃落定。這幾項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)使動力電池的信息追溯成為可能，梯次利用更加安全、有序和規(guī)范。

對于梯次利用來說，技術(shù)是無法回避的一個難題，想要充分利用退役電池的價值，必須要對電池的剩余壽命有一定了解，剩余壽命預(yù)測的關(guān)鍵點(diǎn)在于全生命周期監(jiān)測，即是要建立大數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng)平臺對退役電池進(jìn)行系統(tǒng)分析，以此獲得能否進(jìn)入梯次利用市場的大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括設(shè)計(jì)信息、性能數(shù)據(jù)安全、來料檢測等。而在未建立全生命周期檢測系統(tǒng)的情形下，如何做到快速無損的檢測預(yù)測壽命，是梯次利用的關(guān)鍵所在。除此之外，想要重新發(fā)揮電池的剩余電量，就要進(jìn)行合理的重組與監(jiān)測，如果投入大量的財(cái)力與物力，動力電池梯次利用在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢就會減弱，無法調(diào)動參與企業(yè)的積極性，這在目前的國內(nèi)現(xiàn)狀中還需進(jìn)行研究突破。

在政策方面，國家已經(jīng)有了很明顯的動作支持企業(yè)參與到梯次利用中，2018年2月26日，有關(guān)部委印發(fā)了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，鼓勵開展梯次利用和再生利用，推動動力蓄電池回收利用模式創(chuàng)新。3月2日，工信部等七部委提出，“支持中國鐵塔公司等企業(yè)結(jié)合各地區(qū)試點(diǎn)工作，開展動力蓄電池梯次利用示范工程建設(shè)”。但是，目前只有少數(shù)量梯次利用示范項(xiàng)目，真正有梯次利用產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)還是很少，如果想要充分調(diào)動企業(yè)的積極性，促進(jìn)梯次利用領(lǐng)域的發(fā)展，在頂層設(shè)計(jì)上是必不可少的一環(huán)。

布局動力電池梯次利用的主要企業(yè)

蔚來汽車

2014年11月，蔚來由李斌、劉強(qiáng)東、李想、騰訊、高瓴資本、順為資本等深刻理解用戶的頂尖互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與企業(yè)家聯(lián)合發(fā)起創(chuàng)立，蔚來不僅專注于電動汽車，當(dāng)前蔚來正在構(gòu)建從從動力應(yīng)用、充換電運(yùn)營到梯次利用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，利用換電站對充電體驗(yàn)的提升價值，實(shí)現(xiàn)梯次利用電池儲能項(xiàng)目的落地。

蔚來汽車在動力電池儲能應(yīng)用時，將大多數(shù)電池包不拆包，通過多支路的設(shè)計(jì)應(yīng)用，在交流側(cè)能夠直接并聯(lián)，各支路電池相互之間在物理上是隔離的，即使一個支路發(fā)生問題，也不會影響其他的系統(tǒng)運(yùn)行。

北汽新能源

北京新能源汽車股份有限公司是由世界500強(qiáng)企業(yè)北京汽車集團(tuán)有限公司發(fā)起并控股，聯(lián)合北京工業(yè)發(fā)展投資管理有限公司、北京國有資本經(jīng)營管理中心、北京電子控股有限責(zé)任公司共同設(shè)立的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺。

2017年11月3日，北汽新能源發(fā)布了“擎天柱計(jì)劃”：“到2022年，‘擎天柱計(jì)劃’預(yù)計(jì)投資100億元人民幣，在全國范圍內(nèi)建成3000座光儲換電站，累計(jì)投放換電車輛50萬臺，梯次儲能電池利用超過5Gwh。”“擎天柱計(jì)劃”具體將分為三個階段實(shí)施：第一階段實(shí)現(xiàn)梯次儲能電池綜合利用100Mwh(10萬度電)，第二階段梯次儲能電池綜合利用1Gwh(100萬度電)，第三階段梯次儲能電池利用5Gwh。

上海煦達(dá)新能源

上海煦達(dá)新能源科技有限公司是專注于研發(fā)、生產(chǎn)、銷售高質(zhì)量、高性價比的光伏逆變器，儲能逆變器及相應(yīng)系統(tǒng)解決方案的高科技創(chuàng)新企業(yè)。

上海煦達(dá)新能源科技有限公司以獨(dú)創(chuàng)的組串式儲能變流器結(jié)合電動汽車退役動力電池，基于其獨(dú)有的小功率PCS將退役電池不拆解、不重組，直接組串連接，形成可并聯(lián)成組的基本儲能單元，推出室內(nèi)機(jī)柜式和戶外集裝箱式兩種商業(yè)儲能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工商業(yè)用戶側(cè)削峰填谷和需量電費(fèi)管理。

2017年9月1日，由煦達(dá)新能源主導(dǎo)設(shè)計(jì)的國內(nèi)首套MWh級基于電動汽車退役動力電池梯次利用的工商業(yè)儲能系統(tǒng)項(xiàng)目成功投運(yùn)。該系統(tǒng)由9套20kW/122kWh儲能基本單元并聯(lián)組成，共計(jì)180kW/1.1MWh，運(yùn)行時SOC設(shè)定為90%，系統(tǒng)的有效容量為1MWh，使用具有溫控系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的集裝箱，本地監(jiān)控系統(tǒng)由煦達(dá)自主研發(fā)，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、數(shù)據(jù)分析、報(bào)表生成、戰(zhàn)級監(jiān)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋榱顺浞直ＷC退役電池可長時間運(yùn)行，煦達(dá)新能源主要通過淺充淺放的方式來延長系統(tǒng)的使用壽命，電池的充放電電流控制在0.2C以下。該項(xiàng)目的峰谷價差為0.78元/kWh，項(xiàng)目自投運(yùn)以來每天產(chǎn)生大約625元的峰谷價差收益，預(yù)計(jì)5年即可收回投資成本。

沃特瑪

深圳市沃特瑪電池有限公司成立于2002年，是國內(nèi)最早成功研發(fā)磷酸鐵鋰新能源汽車動力電池、汽車啟動電源、儲能系統(tǒng)解決方案并率先實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)和批量應(yīng)用的磷酸鐵鋰電池企業(yè)之一。

沃特瑪公司在2012年就為探索動力電池二次利用的路線、方法，利用退役的電動汽車動力電池，同時建成了一座3MW磷酸鐵鋰電池儲能電站，為廢舊動力蓄電池的梯級利用奠定了基礎(chǔ)。

沃特瑪通過申報(bào)承擔(dān)了深圳市大容量儲能電站建設(shè)及示范應(yīng)用項(xiàng)目，摸索出兩套退役動力電池回收梯次利用方案，既將退役動力電池進(jìn)行測試分選，存在梯次利用價值的電池用于儲能電站和移動補(bǔ)電車，無法梯次利用電池進(jìn)行分解材料再生，避免環(huán)境污染。

中航鋰電

中航鋰電(洛陽)有限公司是特種集團(tuán)公司及所屬單位共同投資組建，成飛集團(tuán)控股的專業(yè)從事鋰離子動力電池、電池管理系統(tǒng)研發(fā)及生產(chǎn)的高科技新能源公司。

中航鋰電園區(qū)內(nèi)的太陽能儲能示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目就是一個老舊電池梯次利用的實(shí)際應(yīng)用。工作原理是利用頂棚上方覆蓋的太陽能電池板將陽光轉(zhuǎn)化為電能，儲存在集裝箱式儲能單元中，并以電動汽車充電樁的方式輸出電能，成功的完成了能量轉(zhuǎn)換、存儲和實(shí)際應(yīng)用。