中國儲能網(wǎng)訊：梁濤，河南利威新能源科技有限公司董事長，(以下簡稱“利威新能源”)，是宇通集團下屬創(chuàng)業(yè)公司。梁濤董事長帶領(lǐng)利威新能源致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)的電池系統(tǒng)集成解決方案，全力打造一家集鋰電池系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、回收及技術(shù)服務(wù)的優(yōu)質(zhì)新能源退役動力電池綜合利用企業(yè)?！镀噷＜沂鲈u》2021年12月刊以“新能源汽車動力電池回收助力‘碳中和’”為主題，邀請中汽咨詢委委員和行業(yè)著名專家以及有實戰(zhàn)經(jīng)驗的優(yōu)秀企業(yè)專家進行撰稿，分為“頂層設(shè)計與政策導向”、“先進技術(shù)工藝”、“創(chuàng)新商業(yè)模式”三大板塊，對動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行全方位、多層次的研究和探討。非常榮幸邀請到梁濤董事長為“創(chuàng)新商業(yè)模式”板塊撰稿，分享利威新能源在退役商用車動力電池梯次利用解決方案，以期對行業(yè)的發(fā)展提供借鑒和思考。以下為全文內(nèi)容：
新能源商用車退役動力電池的梯次利用解決方案
當前，隨著新能源汽車的不斷普及，動力電池退役也即將迎來一個高峰，如果不加以妥善處理，將會對社會環(huán)境、資源壓力和公共安全造成極大影響。目前新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)方尚未形成完整的物質(zhì)流和信息流，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈前后端嚴重脫節(jié)，整車生產(chǎn)企業(yè)、電池生產(chǎn)企業(yè)與回收利用企業(yè)尚未建立起有效的合作機制。此外，動力電池退役涉及的主體較多，退役電池所有權(quán)問題多樣化，缺乏相應有效的監(jiān)督管理。
為此，立足產(chǎn)業(yè)實際，研究構(gòu)建新能源汽車退役動力電池回收利用標準體系，通過各相關(guān)方合作，先梯次利用后再生利用的可循環(huán)利用方式，科學回收其中的稀有金屬鈷、鎳、鋰以及其他貴金屬等資源，打造循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)資源多樣化是發(fā)展趨勢，也是行業(yè)使命。同時，開展電池回收、分選、存儲、運輸、梯次利用、無害化物理拆解、提純冶煉等關(guān)鍵領(lǐng)域的共性標準研究與制訂，推動行業(yè)領(lǐng)域標準化規(guī)范運營，正是現(xiàn)實之需并且意義重大。在國家倡導實現(xiàn)“雙碳”目標及生態(tài)環(huán)保的背景下，宇通作為全球領(lǐng)先的公共出行解決方案商，大中型客車市場占有率全球領(lǐng)先，并于2018年正式組建了全資子公司河南利威新能源科技有限公司，開始了退役商用車電池的回收及綜合利用的行業(yè)布局，在“助力綠色發(fā)展，承擔社會責任，構(gòu)建美好生活”的主旨下，積極參與退役動力電池回收及循環(huán)利用的行業(yè)發(fā)展。
一、新能源商用車動力電池批量退役迫在眉睫
自從國家大力推動新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展以來，以宇通為代表的商用車企業(yè)一直走在技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化示范的前列。自2012年，宇通客車承擔國家863項目《關(guān)于高新技術(shù)研究發(fā)展計劃的報告》以來，宇通新能源客車已經(jīng)銷售12萬輛（純電動）新能源汽車，形成了覆蓋新能源客車關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。當前，新能源汽車產(chǎn)品已經(jīng)占到宇通客車的70%以上。
自2014年以來，客車電動化趨勢加速明顯。北京、上海、廣州、深圳、天津、鄭州等主要大中城市紛紛推動了公共交通電動化進程，截止2020年底，全國已有超過30個城市的公交電動化程度超過90%，累計推廣新能源客車超53.52萬輛。
按照新能源商用車服役60萬公里計算，2014年開始大量推廣的新能源汽車到2021年就年滿6年，每年按照10萬公里計算，已經(jīng)到了報廢階段?？梢灶A見，隨著2015-2017年大量的新能源商用車投入，未來3年（2022-2024年）將有超過29.2萬輛公交車面臨退役。大量退役動力電池將面臨如何進行無害化處置和資源有效回收的問題。
二、新能源商用車退役動力電池的解決方案
1. 新能源商用車退役動力電池的回收渠道及處置方式
（1）新能源商用車退役動力電池的權(quán)屬
整車企業(yè)的商用車銷售后，動力電池權(quán)屬已進行轉(zhuǎn)移，但前期簽署的回收服務(wù)條款會約定整車企業(yè)優(yōu)先獲取或進行退役動力電池回收服務(wù)。根據(jù)“回收利用管理暫行辦法”，要求主體責任為汽車整車企業(yè)，最終退役動力電池權(quán)屬是由用戶方及整車企業(yè)共同商議后通過一定方式轉(zhuǎn)移到整車企業(yè)進行處置。
（2）新能源商用車退役電池回收渠道
商用車退役動力電池回收渠道主要通過回收服務(wù)網(wǎng)點進行?；厥辗?wù)網(wǎng)點一般由售后服務(wù)網(wǎng)點、備品備件網(wǎng)點、自建或共建的全國回收服務(wù)網(wǎng)點等組成。
當前共建回收服務(wù)網(wǎng)點成為行業(yè)熱點，與整車企業(yè)合作共建服務(wù)網(wǎng)點的主體有回收利用白名單企業(yè)、報廢車輛拆解企業(yè)、大型物流運輸公司以及部分車輛運營客戶等。
（3）新能源商用車退役動力電池的處置
當前新能源商用車退役動力電池主要為方形磷酸鐵鋰電池，退役后絕大部分通過數(shù)據(jù)分析平臺進行篩選、檢測、研發(fā)重組后形成梯次利用產(chǎn)品，應用方向目前主要為：儲能備電類、通信備電、應急儲能、路燈備電、梯次儲能系統(tǒng)等。部分產(chǎn)品直接進行報廢回收，通過拆解、破碎和濕法冶煉，再生利用形成碳酸鋰等產(chǎn)品，再次應用到新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上。
2. 新能源商用車退役動力電池的梯次利用解決方案
（1）梯次利用產(chǎn)品的定義
所謂電池梯次利用，是指在發(fā)展電動汽車過程中，對動力電池生命周期以及可再使用性進行估測后，將電池系統(tǒng)從車上拆下來為一個個單體，并重組“再就業(yè)”，成為一個新的電池儲能系統(tǒng)。梯次利用是一種對退役電池的合理二次利用方式，不僅能夠節(jié)省大量的資源，還是一個擁有廣闊前景的市場，近年來國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)都在布局動力電池梯次利用項目。
（2）梯次利用產(chǎn)品的場景
梯次利用重組電池產(chǎn)品目前主要應用在移動電源、中小規(guī)模儲能、通訊基站儲能、低速電動車、電動自行車及路燈照明等鉛酸替代領(lǐng)域。當動力電池不能完全滿足車用需求時，可以應用于其他場景，繼續(xù)發(fā)揮其功能，做到資源利用的最大化。根據(jù)電池性能衰退程度，可將回收利用大體分為四個階段，從第一階段向下級延伸，直至完全不能滿足各場景的使用要求后，進入第四階段，即再生利用環(huán)節(jié)。第一階段的電池可應用于對放電功率要求稍低的低速電動車、電動三輪車等移動、復雜工況場景；第二階段的電池可應用于通信基站備電、戶外移動電源、家庭儲能、車載備電等對電池性能要求較低的應用場景；第三階段的電池主要為低端儲能場景，如路燈備電、樓宇備電等；第四階段的電池將被再生利用，回收金屬元素。前三個階段的動力電池為梯次利用環(huán)節(jié)，能否提升梯次利用的經(jīng)濟性，是提升電池全生命周期價值的重中之重。
（3）梯次利用產(chǎn)品的核心技術(shù)
第一，快速余能檢測評估與電池包拆解分選技術(shù)
快速安全的電池包拆解對于梯次利用企業(yè)來說是梯次利用的第一步，通過對回收電池包的拆解從而取得相應的電芯或模組進行重組利用，因此拆解效率影響到最終成本。梯次電池在可利用率、剩余容量、循環(huán)次數(shù)、產(chǎn)品規(guī)格、退役時間、退役批次等方面差異很大。如何建立動力電池全生命周期檢測系統(tǒng)、無損預測電池壽命，是梯次利用的關(guān)鍵所在，在這方面多家企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出了余能快速檢測設(shè)備，針對梯次回收的電芯及模組進行快速檢測
第二，基于應用場景與環(huán)境要相適應的電池管理系統(tǒng)BMS技術(shù)
目前電池PACK的BMS是以部件的形式獨立于電池安裝的，以后的設(shè)計將會把BMS和電池模塊集成在一起，構(gòu)成具有電池信息的智能電池模組。這樣的話，電動汽車退役下來的電池模組拆下來之后，內(nèi)部的相關(guān)數(shù)據(jù)就變得可知了，不再需要對電池測試配組，也節(jié)省了重新組裝的工作，只需根據(jù)電池模組的信息，直接往梯次產(chǎn)品上安裝就可以。如此，從汽車電池PACK轉(zhuǎn)變?yōu)閮δ茈姵亟M的梯次利用過程就變得非常容易，梯次利用的難點將得以真正解決。但目前由于各單位在接口及通訊協(xié)議上的不統(tǒng)一，因此回收的電池由于無法取得之前的運營參數(shù)，在梯次利用前需要進行BMS重新設(shè)計，利威新能源等企業(yè)已經(jīng)在梯次利用BMS的主動均衡及被動均衡技術(shù)方面進行探索并取得了一定成果，并進行了產(chǎn)業(yè)化應用。
第三，梯次利用電池的溯源管理技術(shù)
按照新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法要求，梯次電池綜合利用企業(yè)必須建立動力蓄電池溯源信息系統(tǒng)。以電池編碼為信息載體，構(gòu)建“新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”，實現(xiàn)動力蓄電池來源可查、去向可追、節(jié)點可控、責任可究。如何確保退役動力電池產(chǎn)品在組裝、使用、交易、售后以及報廢回收過程中，能夠既滿足國家溯源管理要求，又能節(jié)約成本和高效運營，也是行業(yè)企業(yè)需要重視和不斷優(yōu)化的一項重要技術(shù)點。
第四，利威新能源在退役動力電池梯次利用上的實踐和技術(shù)亮點
（1）鐵塔基站上的應用
利威新能源在鐵塔基站上應用了兩款梯次產(chǎn)品。規(guī)格型號為51.2V200Ah和51.2V300Ah，產(chǎn)品具備電池安全管理系統(tǒng)，設(shè)計壽命6年。主要功能是，在基站主電源無法使用時，系統(tǒng)自動切換到基站備用電源。
（2）儲能上的應用
利威新能源在儲能上應用了兩款梯次產(chǎn)品。大型儲能產(chǎn)品規(guī)格型號為400kW/1.33MWh ，產(chǎn)品具備電池安全管理系統(tǒng)，設(shè)計壽命10年。主要功能是削峰填谷，根據(jù)市電在不同時間階段的電價差賺取相應利潤。家庭電源產(chǎn)品規(guī)格型號為28.8V50Ah，產(chǎn)品具備電池安全管理系統(tǒng)，設(shè)計壽命3年。主要功能是，家庭在停電或電力不足時，可以給小型家用電器供電。
（3）小動力上的應用
利威新能源在小動力上應用了一款梯次產(chǎn)品。產(chǎn)品規(guī)格型號為51.2V86Ah，產(chǎn)品具備電池安全管理系統(tǒng)，設(shè)計壽命5年。主要功能是，應用于小型低速車上，代替?zhèn)鹘y(tǒng)鉛酸電池。
三、新能源商用車退役電池行業(yè)展望
當前新能源動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的上下游企業(yè)仍然存在各自為戰(zhàn)的現(xiàn)象，對共性領(lǐng)域的標準化問題研究未形成有效合力，梯次電池的使用場景缺乏有效管控：哪些場景下可以使用梯次電池，哪些場景禁止使用梯次電池沒有相應要求；在梯次電池的應用中，如何應對其進行監(jiān)控、出現(xiàn)事故后責任如何判斷都是行業(yè)監(jiān)管的空白地帶。
梯次利用最為關(guān)鍵的問題就是檢測認證分級分類環(huán)節(jié)，只有正確判斷退役電芯或模組的工作狀態(tài)，才能進行相匹配的梯次利用。動力電池在理論上可以回收梯次利用，但新動力電池的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝設(shè)計上，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，或者采用箱體灌膠方法。這樣的連接結(jié)構(gòu)造成動力電池梯次利用的難度，梯次利用企業(yè)采用舊電池拆解及重新組裝成電池組的成本過大，阻礙了退役動力電池的梯次利用。
因此，針對退役動力電池的檢驗檢測分級分類及梯次產(chǎn)品檢測認證就顯得尤為重要，目前針對退役動力電池分類分級檢測及梯次產(chǎn)品監(jiān)管認證處于空白狀態(tài)。隨著梯次利用產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，隨著由梯次產(chǎn)品引發(fā)而不斷增加的安全事故產(chǎn)生，隨著梯次產(chǎn)品的安全監(jiān)管要求延伸，退役動力電池分級分類檢測及梯次產(chǎn)品安全監(jiān)管相應的檢測機構(gòu)必須承擔起檢測監(jiān)督、監(jiān)管認證的責任，同時建議新能源上下游企業(yè)可以通過一定機制建立起信息共享、數(shù)據(jù)共用的機制，共同提高新能源全生命周期的利用效率。
