中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)權(quán)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(fù)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(yù)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(guān)政策對動力電池梯次利用的規(guī)劃、指導(dǎo)、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(yīng)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(guān)領(lǐng)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(lǐng)域應(yīng)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(shù)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(guān)機構(gòu)計算，2018年底，我國4G通信基站總數(shù)達到372萬個，預(yù)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(xué)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(guān)機構(gòu)預(yù)測，2025年，中國化學(xué)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(yīng)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(lǐng)域鋰電池相對鉛酸蓄電池具有質(zhì)量和能量密度等技術(shù)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(dǎo)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(yīng)用是最適合接納退役動力電池的領(lǐng)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(guān)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(yīng)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(yīng)用轉(zhuǎn)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(yīng)用的轉(zhuǎn)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(yīng)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(wù)、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(shù)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(guān)法規(guī)明確規(guī)定梯次利用企業(yè)的準入條件，導(dǎo)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(dǎo)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(guān)鍵技術(shù)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(shù)、電池成組連接技術(shù)、殘余壽命模型、安全性能指標評價等方面的技術(shù)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(lǐng)域面臨的電池管理系統(tǒng)的設(shè)計比電動汽車領(lǐng)域更為復(fù)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(fù)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(shè)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(guān)法規(guī)標準，加強監(jiān)管，加大技術(shù)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。
