中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：我國(guó)電動(dòng)汽車進(jìn)入快速發(fā)展期，2016年銷售50.7萬(wàn)輛，2017年電動(dòng)汽車銷售77.7萬(wàn)輛，2018年預(yù)計(jì)超過(guò)100萬(wàn)輛，隨之而來(lái)的是動(dòng)力電池的退役量將快速增加預(yù)計(jì)2020年動(dòng)力電池退役量將超過(guò)20GWh，2025年將超過(guò)90GWh。
中國(guó)電力科學(xué)院范茂松
當(dāng)動(dòng)力電池的安全、能量、功率等性能不能滿足電動(dòng)汽車的要求時(shí)，就會(huì)從電動(dòng)汽車上退役，這些退役電池中很多仍具有較高的剩余能量，經(jīng)過(guò)重新的檢測(cè)篩選后，可應(yīng)用于使用條件相對(duì)溫和的場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的梯次利用。本次聯(lián)盟年會(huì)很高興邀請(qǐng)到國(guó)家電網(wǎng)中國(guó)電力科學(xué)院高工范茂松，將中國(guó)電科院在動(dòng)力電池梯次利用的經(jīng)驗(yàn)與參會(huì)嘉賓進(jìn)行分享。
首先，范茂松表示，這幾年國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)都開展了梯次利用的研究。在國(guó)內(nèi)分了大概有三類，第一類，就是電動(dòng)汽車廠，像比亞迪、北汽新能源比較關(guān)注這個(gè)。比亞迪在它的工廠建了15兆瓦-30兆瓦的電站梯次利用電站，給它的工廠用的。第二類，像鐵塔集團(tuán)、電網(wǎng)公司等，屬于儲(chǔ)能的用戶，鐵塔拿來(lái)做備用，南方電網(wǎng)在系統(tǒng)里面做儲(chǔ)能。最后一類屬于第三方做儲(chǔ)能的一些機(jī)構(gòu)，比如上海煦達(dá)，在江蘇溧陽(yáng)建了梯次電站，主要做削峰填谷。技術(shù)研究主要集中在退役動(dòng)力電池的狀態(tài)評(píng)估、分選重組、電熱安全管理上，并在研究基礎(chǔ)上開展了工程示范應(yīng)用。
隨后，范茂松提到，早期由于退役電池的性能和一致性較差，且歷史數(shù)據(jù)缺失，通常是將收集到的退役電池拆解到單體，然后對(duì)電池單體進(jìn)行容量、內(nèi)阻等參數(shù)的逐一檢測(cè)，并依據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)電池重新進(jìn)行分選，之后對(duì)電池進(jìn)行重組并安裝新的電、熱及安全管理系統(tǒng)形成電池模塊；最后， 基于重組后的電池模塊開展儲(chǔ)能系統(tǒng)集成。該方法雖然能準(zhǔn)確掌握每支電池的容量、內(nèi)阻等參數(shù)，但由于退役動(dòng)力電池利用率低，檢測(cè)、分選、重組成本高，梯次利用的經(jīng)濟(jì)性差，目前正逐漸被放棄。
隨著退役電池性能和一致性的不斷提升，通常不再將電池拆解到單體，而是直接以模塊或pack為基本單元進(jìn)行梯次利用。通過(guò)歷史數(shù)據(jù)估算電池退役時(shí)的容量、內(nèi)阻、自放電等外特性參數(shù)，分析電池的一致性，并據(jù)此進(jìn)行電池模塊或pack的分選重組，然后開展儲(chǔ)能系統(tǒng)集成和工程應(yīng)用。對(duì)電池的倍率性能、環(huán)境適應(yīng)性、安全性能和失效風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，以確定在梯次利用過(guò)程中的運(yùn)行和控制策略。該方法可充分利用退役電池模塊中各個(gè)組件，電池評(píng)估、分選重組和系統(tǒng)集成成本較低，目前梯次利用項(xiàng)目主要采用該技術(shù)路線。
最后，范茂松向與會(huì)嘉賓淺談這些年的體會(huì)，第一，不是所有的退役電池都可以梯次利用的。為什么？尤其在2012年以前，中國(guó)的動(dòng)力電池當(dāng)時(shí)的制造水平還不像自動(dòng)化水平這么高。當(dāng)時(shí)的電池還是比較差的，無(wú)論從壽命還是安全性來(lái)看，用作梯次利用，一個(gè)是本身有安全的風(fēng)險(xiǎn)，還有壽命比較差，所以沒有經(jīng)濟(jì)的價(jià)值。第二是隨著動(dòng)力電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，未來(lái)退役電池的性能會(huì)越來(lái)越好，這將提升梯次利用階段的價(jià)值（目前主要指磷酸鐵鋰電池）第三是對(duì)于不同狀態(tài)的退役動(dòng)力電池，應(yīng)為其選取合適的應(yīng)用場(chǎng)景，并確定合適的使用邊界條件（充放電倍率、使用溫度和充放電深度），再確保使用過(guò)程中的安全性前提下，充分發(fā)揮退役電池的剩余價(jià)值。
