中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)權威部門統(tǒng)計，截至2019年6月底，全國新能源汽車保有量達344萬輛；今年1-7月，我國新能源汽車累計產(chǎn)銷70.1萬輛和69.9萬輛，同比增長39.1%和40.9%。我國新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)多年高速增長，保持全球第一。新能源汽車市場的快速增長，帶動了動力電池裝機量的增長，2015年，我國動力電池裝機量為16GWh，到2018年就增長到57GWh，年復合增長率達到54%。按車用動力電池按5～8年的使用壽命測算，2014年投產(chǎn)上市的動力電池在2019年開始進入批量報廢期，預計到2020年，我國退役動力電池量比2018年還將有較大提升，如何解決動力電池的回收利用問題顯得愈發(fā)迫切。
近年我國積極鼓勵退役動力電池梯次利用，相關政策對動力電池梯次利用的規(guī)劃、指導、執(zhí)行等方面均提出要求。同時，我國已初步建立了動力蓄電池回收利用標準體系并逐步完善。
1 梯次利用能夠提升電池價值
動力電池應用在比汽車電能要求更低的場合，可緩解大量動力電池進入再生階段的壓力，充分發(fā)揮動力電池的容量價值，使動力電池的生命周期得到延長，稱為梯次利用。
為防止梯次電池報廢后不能進行有效回收，需要對動力電池進行全生命周期的有效監(jiān)測，當退役電池梯次利用具有可盈利的商業(yè)模式時，可推進動力電池估值體系的建立并促進動力電池剩余價值的發(fā)揮。
研究發(fā)現(xiàn)，退役磷酸鐵鋰動力電池的安全性和循環(huán)性優(yōu)于三元電池。退役磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命一般可達2000-6000次，而退役三元電池的循環(huán)壽命僅為800-2000次；磷酸鐵鋰電池容量隨循環(huán)次數(shù)的增多成緩慢衰減態(tài)勢，三元電池則呈迅速衰減態(tài)勢。
當前退役動力電池主要用于替換原有鉛酸電池以及部分新鋰電池，主要用于電力系統(tǒng)儲能、通信基站備用電源、低速電動車等相關領域。退役磷酸鐵鋰電池相對鉛酸電池在通信基站備用電源領域應用空間大。通信基站所使用的蓄電池一般要求備電時間不少于3h/天，具有一定安全性的退役磷酸鐵鋰電池符合技術要求。隨著鋰電池成本不斷下降，同時具備能量密度更高、壽命更長、環(huán)境污染相對較小等特點，相對鉛酸電池更具競爭力，而且梯次鋰電池有進一步降低成本的空間。有關機構計算，2018年底，我國4G通信基站總數(shù)達到372萬個，預計未來每年存量電池更換以及新建基站總共需要大約25-30GWh的電池電量。
2 鋰電池有望成為低速電動車升級的替代選擇
從全球儲能市場累計裝機規(guī)模來看，物理儲能占比遠多于化學儲能，但由于鋰電池成本和性能改進、電網(wǎng)現(xiàn)代化、全球可再生能源運動、政府政策激勵等因素的推動作用，鋰電池儲能迅速發(fā)展。有關機構預測，2025年，中國化學儲能市場規(guī)模將達到28.6GW，整個產(chǎn)業(yè)具有萬億級的市場潛力，其中鋰電池將占據(jù)重要位置，為退役電池的應用提供了場景。
我國是低速電動汽車和電動自行車大國，在該領域鋰電池相對鉛酸蓄電池具有質(zhì)量和能量密度等技術優(yōu)勢，相對新的鋰電池又具有成本優(yōu)勢，有望成為低速電動車電池升級替代的選擇之一。但由于前期大量低速電動車的生產(chǎn)使用未納入機動車管理體系，導致目前該市場處于分散且不易監(jiān)管的狀態(tài)，近年來公安部、工信部等部委積極推動低速車市場整頓清理與規(guī)范化發(fā)展，待低速電動車市場規(guī)范后，梯次鋰電池可在“合規(guī)化”、“鋰電化”的低速電動車市場擁有一定空間。
3 梯次利用電池相對新電池有經(jīng)濟優(yōu)勢
目前，通信基站備電應用是最適合接納退役動力電池的領域，據(jù)測算，梯次鋰電池的總投入成本低于鉛酸電池，提高梯次鋰電池在通信基站中經(jīng)濟性的關鍵因素是控制梯次電池回收成本，并且提高梯次電池組的產(chǎn)品質(zhì)量，包括提高循環(huán)壽命和降低維修次數(shù)等。
在電力系統(tǒng)的儲能應用場景中，電網(wǎng)的削峰填谷最具市場經(jīng)濟性，已經(jīng)可以實現(xiàn)無補貼的商業(yè)化推廣，“十三五”期間在大型工業(yè)城市投資儲能項目，則市場規(guī)模有望達到1500～2400 億元。當然，若梯次電池采購價格過高、梯次電池品質(zhì)較差、或在某些高頻、運行時間長的場景下使用，梯次電池的年均成本將會上升，經(jīng)濟性也將下降。
4 動力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)開始向商業(yè)化應用轉變
當前，我國動力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)已處于由示范工程向商業(yè)化應用的轉變階段。梯次利用產(chǎn)業(yè)鏈上下游主要參與主體包括動力電池生產(chǎn)企業(yè)、電動汽車生產(chǎn)企業(yè)、第三方梯次利用企業(yè)和終端應用企業(yè)，如比克電池、中航鋰電、北汽新能源、巴特瑞、國家電網(wǎng)和中國鐵塔等。如賣電池、賣服務、以租代售等梯次利用產(chǎn)業(yè)的不同商業(yè)模式也在探索中。隨著我國退役動力電池市場規(guī)模的進一步擴大，梯次利用鋰電池行業(yè)所蘊藏的商業(yè)機遇將進一步顯現(xiàn)，新產(chǎn)品、新技術和新商業(yè)模式也將持續(xù)更新。
5 動力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)存在的問題
政策法規(guī)和標準不完善
一是梯次利用企業(yè)準入條件不清晰，因為沒有相關法規(guī)明確規(guī)定梯次利用企業(yè)的準入條件，導致市場缺乏規(guī)范性，梯次利用電池存在不規(guī)范使用現(xiàn)象。車用動力電池在電動汽車上的退役標準也不清晰，雖然行業(yè)普遍認為動力電池容量衰減至初始容量的80%時就不適合在電動汽車上繼續(xù)使用，但國家并沒有出臺明確的動力電池退役標準，導致梯次利用電池品質(zhì)的差異，降低梯次電池系統(tǒng)的質(zhì)量，提高了使用成本。
關鍵技術待突破
目前，我國在廢舊車用動力電池的一致性評估、動力電池拆解技術、電池成組連接技術、殘余壽命模型、安全性能指標評價等方面的技術扔不成熟，難以有效實現(xiàn)動力電池梯次利用的快速發(fā)展。另外，在電池的梯次利用領域面臨的電池管理系統(tǒng)的設計比電動汽車領域更為復雜，組成梯次利用電池系統(tǒng)的退役電池模組的規(guī)格、生產(chǎn)廠家、使用壽命以及健康狀況均不相同，因此如何有效管理，實現(xiàn)電池系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和可靠是一項非常復雜的工作。
共生共贏的產(chǎn)業(yè)鏈還未形成
我國動力電池回收再利用產(chǎn)業(yè)鏈可分為生產(chǎn)環(huán)節(jié)、梯次利用環(huán)節(jié)和再生環(huán)節(jié)，目前三個環(huán)節(jié)相對孤立，沒有建立起協(xié)同。生產(chǎn)環(huán)節(jié)不夠重視有利于回收利用的標準化電池研發(fā)設計，梯次利用環(huán)節(jié)不夠重視梯次利用后電池的有序回收，各環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)未能共享，增加了梯次利用電池組的難度。完善相關法規(guī)標準，加強監(jiān)管，加大技術和裝備科研支持力度，擴大動力電池梯次利用規(guī)模，創(chuàng)新梯次利用盈利模式，是我們今后需要加強的工作。
