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動(dòng)力鋰離子電池梯次利用破冰有望

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:477次  |  2021年12月07日  

事實(shí)上,我國(guó)在電力改革上又邁出了緊要一步。


八月二十八日,國(guó)家發(fā)改委下發(fā)特急文件《有關(guān)開展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》,明確提出要在南方、蒙西、浙江等八個(gè)地區(qū)建設(shè)第一批電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn),要求九月八日反饋牽頭單位,要在2018年底前啟動(dòng)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試運(yùn)行。


九月五日該文件正式在官網(wǎng)公布,“一石激起千層浪”,業(yè)內(nèi)人士沸騰了,無數(shù)從業(yè)者振臂高呼“無現(xiàn)貨、不市場(chǎng)”的口號(hào),奔走相告。電力改革的市場(chǎng)風(fēng)暴終于要來了!


電力改革是一件極其復(fù)雜的事情,業(yè)內(nèi)人士評(píng)價(jià)此次電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)建設(shè)意義重大,但想要建設(shè)良性的電力市場(chǎng),仍舊存在很多問題等待處理,電力改革任重道遠(yuǎn)。而伴隨著電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè),讓很多圍繞著電力進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的公司看到了曙光,儲(chǔ)能端口的公司便是其中之一。


電力現(xiàn)貨市場(chǎng)簡(jiǎn)單地說,就是電力被當(dāng)作一種商品在交易平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)時(shí)售賣。但電力是一種特殊的商品,它和大白菜是不相同的,“三毛錢買入一顆,切半顆包餃子,隔天在把另一半兩毛賣給隔壁老王”這種操作有關(guān)電力來說實(shí)現(xiàn)起來非常困難。眾多發(fā)電形式的電力入網(wǎng)、交易、調(diào)配、跨區(qū)域的調(diào)度和用戶最終的使用,諸多環(huán)節(jié)都要儲(chǔ)能設(shè)備來做調(diào)節(jié)。將來隨著電力市場(chǎng)建立,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在還原電力價(jià)格、平衡峰谷價(jià)格方面將起著緊要的用途,可以說伴隨著電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建設(shè),儲(chǔ)能市場(chǎng)空間也將進(jìn)一步張大。而伴隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,動(dòng)力鋰離子電池梯次利用項(xiàng)目有望打破示范僵局,被真正用于市場(chǎng),為公司創(chuàng)收。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

隨著近年來新能源汽車數(shù)量的激增,車輛動(dòng)力鋰離子電池回收利用已成業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。面對(duì)將來數(shù)百吉瓦的退役動(dòng)力鋰離子電池,目前拆解回收和梯次利用是兩種較為可行的互補(bǔ)辦法。理論上講動(dòng)力鋰離子電池容量衰減至80%時(shí),就不合適在車輛上持續(xù)使用,要做相應(yīng)的退役解決。為減少資源的浪費(fèi),將退役的動(dòng)力鋰離子電池使用在其他方面的梯次利用就顯得非常必要了。在儲(chǔ)能范疇,近年來鋰離子儲(chǔ)能電池技術(shù)取得巨大進(jìn)展,而退役動(dòng)力鋰離子電池在循環(huán)壽命、能量密度、高溫性能等方面存在分明的優(yōu)點(diǎn),展現(xiàn)出一定的市場(chǎng)潛力。然而在實(shí)際中,動(dòng)力鋰離子電池退役前使用狀況無從得知、各家電池的一致性不一、能量衰減的程度不同,在使用過程中極易出現(xiàn)局部過充現(xiàn)象,存在巨大的安全隱患;用于電池的篩選、分類、測(cè)試的成本高昂,使動(dòng)力鋰離子電池的梯次的經(jīng)濟(jì)意義蕩然無存。


梯次利用真的是“偽命題”嗎?梯次利用真的要被開“死亡證明”了嗎?筆者認(rèn)為梯次利用還有“搶救”一下的必要。


國(guó)家有關(guān)梯次利用是非常支持的。早在《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011~2020年)》中就明確提出:“要制定動(dòng)力鋰離子電池回收利用管理方法,建立動(dòng)力鋰離子電池梯級(jí)利用和回收管理體系,明確各相關(guān)方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)?!痹趪?guó)家的鼓勵(lì)下,近年來業(yè)內(nèi)人士對(duì)動(dòng)力鋰離子電池梯次利用展開了積極的探索,建立了部分示范工程。如下:


不難看出這些示范工程存在一些問題,比如:這些示范工程普遍的體量很小,商業(yè)模式不明確,市場(chǎng)代表性不強(qiáng)。但同時(shí)這些示范工程證明了梯次利用的可行性,為梯次利用的市場(chǎng)化運(yùn)作總結(jié)了珍貴的踐行相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。


相有關(guān)國(guó)外,我國(guó)的動(dòng)力鋰離子電池梯次利用起步較晚。近期法國(guó)雷諾汽車將廢舊的動(dòng)力鋰離子電池做成充電樁的報(bào)道引起廣泛關(guān)注。除此之外,國(guó)外也有很多例子為國(guó)內(nèi)的梯次利用供應(yīng)了參考,如下:

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

筆者認(rèn)為緊要造成國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池梯次利用難的原由還是在于市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)不足。相較于歐美、日本相對(duì)開放的電力市場(chǎng),國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)比較保守。以日本為例,日本的家庭早就實(shí)現(xiàn)了光伏儲(chǔ)能、自發(fā)自用,日本的家庭可以將電力送上電網(wǎng),并以此盈利。日本一般家庭大量裝載光伏以后,儲(chǔ)能市場(chǎng)也隨之爆發(fā)。而美國(guó)的電力市場(chǎng)相有關(guān)日本更加開放,電力可以自由買賣,儲(chǔ)能的市場(chǎng)規(guī)模也很大。


市場(chǎng)具有一定規(guī)模后,儲(chǔ)能公司會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中千方百計(jì)降低成本,而這時(shí)退役的動(dòng)力鋰離子電池才可能被真正用于市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)的儲(chǔ)能還處在探索階段,受國(guó)情影響,還沒有形成成熟的商業(yè)模式。目前儲(chǔ)能電的成本要高于火電成本,競(jìng)爭(zhēng)上沒有分明優(yōu)點(diǎn)。儲(chǔ)能方面存在的問題還非常多,這些都成為制約儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素,動(dòng)力鋰離子電池的梯次利用滯后也就可想而知了。


盡管困難重重,國(guó)內(nèi)的一些公司對(duì)梯次利用的探索是沒有停止的,如:鐵塔股份有限公司2016年委托哈爾濱工業(yè)大學(xué)并聯(lián)合多家公司進(jìn)行梯次利用可行性的研究。通過“小模塊低電壓、小電流,高冗余非移動(dòng)”梯次利用使用原則,對(duì)動(dòng)力鋰離子電池進(jìn)行模塊改裝,相較于傳統(tǒng)的鉛酸儲(chǔ)能電池優(yōu)點(diǎn)較為分明。相關(guān)的試點(diǎn)工程已經(jīng)在建成,并開始試用。公司相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,鐵塔股份有限公司擁有國(guó)內(nèi)180萬座通訊基站,具有動(dòng)力鋰離子電池梯次利用的優(yōu)點(diǎn),是最適合開展動(dòng)力鋰離子電池遞次利用的公司之一。


上海煦達(dá)新能源通過不拆解、組串分布式架構(gòu),淺充淺放的模塊設(shè)計(jì)原則,通過組串分布式架構(gòu),將同一輛車上拆下來的一整套退役動(dòng)力鋰離子電池作為一個(gè)基本的儲(chǔ)能單元電池包,與PCS、監(jiān)控單元串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)基本的儲(chǔ)能單元,再相互并聯(lián)構(gòu)成功率不等的中大型儲(chǔ)能系統(tǒng),讓梯次利用電池的系統(tǒng)成本降低到1元/Wh。


雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越,隨著電改的深入進(jìn)行,包括電力現(xiàn)貨市場(chǎng)等一系列利好項(xiàng)目的執(zhí)行,儲(chǔ)能將成為將來人民生活中不可或缺的一部分,退役的動(dòng)力鋰離子電池將不再惟有拆解一條路可走。退役電池梯次利用或許離我們真的不再遙遠(yuǎn)了。


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