商机动力电池梯级利用迎发展良机

发布时间:2021-05-16 17:01

  北极星储能网讯:绿色环保的时代背景下,新能源汽车步入快速发展期,尤其是自去年开始,新能源汽车的产量和保有量急剧上升。与之相伴的是,电动汽车用动力电池梯级利用也渐成行业热点。

  为引导和推动动力电池梯级利用,国家政策层面不断出台政策。2015 年,工信部发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》对废旧动力蓄电池回收处理、再利用提出了要求;财政部等4部委联合下发《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》。2016年年初,工信部等5部委联合制定发布了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》,旨在促进动力电池有序回收利用、促进资源循环利用。

  2015 年,我国全年累计生产新能源汽车37.9万辆,同比增长4 倍。记者从中国化学与物理电源行业协会获悉,2015 年国内动力电池产量约16吉瓦时,预计今明两年新投产能20吉瓦时,2016 年年末将达到32吉瓦时。红火的市场,也吸引了国内和国际电池厂商不断扩大产能。

  随着新能源汽车的爆发式增长,4-5年之后,无疑将有大量的退役动力电池。据中国汽车技术研究中心预测,到2020年,我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模。如果将这些退役电池直接用于资源回收,不免造成浪费。将之功能发挥到最大的有效途径就是梯级利用,之后再作为资源回收利用。

  正如中国工程院院士杨裕生所说:“这些报废的动力电池制造工艺先进,即使报废以后仍然保持很高的安全性和电性能,有必要采用梯级利用的方式实现废旧动力电池的资源利用最大化。”

  据了解,目前国内已有不少废旧的动力电池经过检测、重组之后,应用于储能领域的案例。此前,北京大学新能源材料与技术实验室的博士生导师其鲁教授告诉记者,2008年奥运会投运的上百辆电动公交车,运行3年之后,现在用于风电和光伏的储能。

  采访中,不少采访对象认为,考虑到未来电动车的强劲发展趋势,也将带来动力电池梯级利用的蓝海。

  “我对动力电池梯级利用的市场充满希望,未来将会看到更多退役的动力电池应用在储能上。”北京索英电气技术有限公司董事长王仕城在接受记者采访时表示。

  动力电池按照国家标准到了使用寿命,从新能源车上拆下来的时候,还有相当的容量和较为宽泛的使用空间。将退役的动力电池应用于储能领域,不管是从经济性还是环保性上而言,都是一个不错的选择。

  不过,退役电池并不像想象中那样,可以组合起来就能用,在技术上还有一些障碍。梯级利用的时候,电池的一致性与新电池相比差距很大,这对成组使用造成了很大障碍。同时,电池的容量、电压、内阻等在梯级利用时,会在很少的循环次数下形成断崖式下跌,对后期使用造成极大困难。

  一位储能领域的权威专家告诉记者,现在行业内对动力电池梯级利用存在支持和反对两种观点。“消极的观点是,想法很好但做起来不太可行。”

  在他看来,退役电池之间存在差异,尤其是均匀性上,就像是木桶理论,最短的木板决定木桶的实际容量,最差的电池决定了整个储能系统的性能。“如果将之用于电网级的大型储能上,出现问题的概率就很大。不过,在家庭型储能以及小规模储能上,倒是可以的。”

  “退役电池回收利用在更小型的家庭电瓶车、UPS(不断电系统)等是可行的。”中国科学院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀对记者坦言,“但用于大型储能电站,要考虑循环性、安全性,其中会存在非线性的变化,出事故的概率会增加,这将造成安全风险增大,同时管理成本也会抬高。不过,动力电池的梯级利用不是根本的解决之道,我们还需要积极开发容易回收的新型环保动力电池。”

  为推动动力电池的梯级利用,除国家政策层面鼓励支持外,不少地方政府也在积极探索。

  如上海市出台政策,车企回收动力电池政府将补助1000元/套;深圳建立动力电池利用和回收体系,每卖一辆车厂商拿出600元、政府拿出300元,用于回收动力电池,初步建立电池回收的机制。

  据悉,目前,包括国家电网、各地政府、电池企业等企事业单位纷纷开展动力电池梯级回收的研究。如国网河南电力公司2013年建成的微电网系统,并打造了一套动力电池分选、评估、配组的规范化流程。

  公开资料显示,该工程位于郑州市尖山真型输电线路试验基地,是国内首个真正意义上的基于退役动力电池的混合微电网系统,目前系统运行状况良好。此外,国网河南电力公司还牵头组建了退役电池分选评估技术平台,实现了退役电池的安全性评估、循环寿命测试及分选分级。

  “退役电池梯级利用的关键是电池的重组。去年,我们已在北京房山和延庆的示范项目中用了一些,总体性能上还可以。”北变微电网技术有限公司总工程师孔启翔告诉记者,“我们在购买的时候,厂家已经进行了测试,可确保重组之后电池的一致性。”

  记者从北京索英电气技术有限公司了解到,其从2009年开始做储能,参与了国网河南项目、张北风光储输项目以及多个调频和微电网项目。“我们从储能开始,得益于多年来的技术积累,在电池的梯级利用方面,不管是系统寿命还是电池的一致性以至于成本上,都有自己的平衡。”王仕城表示,“我们有自己的充放电评价系统、测试设备等,通过检测设备,将电池重组形成系统储能。我们梯级利用主要应在园区、楼宇项目中,作用是谷电峰用。”

  据王仕城介绍,目前其公司电池梯级利用的产能大概是几百万兆瓦时,“主要取决于退役电池的规模。”“这两年新能源汽车市场火爆,未来几年内,退役电池在储能领域应用市场也将增大。”孔启翔认为。

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