在業(yè)內看來,動力電池在新能源汽車上的使用年限一般在3~5年左右,當電池容量降至75%左右,就要被淘汰。由此測算,第一批投入市場的新能源車動力電池基本處于淘汰臨界點,動力電池第一批退役潮正在襲來。
來自中國汽車技術研究中心的預測顯示,2018~2020年全國累計報廢動力電池將達12~20萬噸,而到2025年這一數(shù)字將飆升到35萬噸。多位業(yè)內人士表示,退役動力電池仍然具有很高的能量價值,其梯次利用兼具環(huán)保和經(jīng)濟價值,而梯次利用儲能電池,實現(xiàn)了電池的全壽命綜合應用,將令其使用價值和經(jīng)濟效益發(fā)揮到最大化。
據(jù)中國北方車輛研究所、國家863動力電池測試中心主任王子冬測算,對于梯次利用的鋰離子電池系統(tǒng),其使用成本約在每千瓦時1000元,如果循環(huán)壽命超過1000次,性價比就超過鉛酸電池,而實際上估計循環(huán)壽命會超過3000次以上,因此動力電池的梯次利用具有很大的競爭力。
不過王子冬同時指出,雖說動力電池在理論上可以回收梯次利用,但問題出在動力電池的產品結構和生產工藝設計上,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,或者采用螺栓緊固方法。這樣的連接結構造成動力電池梯次利用的難度,用戶采用舊電池重新組裝成電池組的成本過大,阻礙了動力電池的梯次利用。
王子冬建議企業(yè)要在動力電池產品結構設計上和生產工藝方面進行大膽創(chuàng)新,方便電池組的拆裝以及維修保養(yǎng),通過自動化組裝設備縮短電池組裝的時間。
而事實上已經(jīng)有眾多企業(yè)準備把握這波商機。不過,對于新能源汽車退役的動力電池,做梯次利用儲能,因為并非簡單的平行移植,在解決電池的一致性和安全性問題,以及技術上的進一步攻關問題上,他們也有自己的看法。
在猛獅科技深圳清潔電力總經(jīng)理王堉看來,梯次利用儲能最為關鍵的問題就是檢測環(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。為此,天津猛獅新能源已經(jīng)開發(fā)并建立了一套以梯次利用信息系統(tǒng)為核心,綜合了數(shù)據(jù)庫、模型與評估方法、物料管理等三個重要環(huán)節(jié)的綜合評估體系,該系統(tǒng)主要用于對退役電池進行檢測,可對退役電池的殘值、信息追溯、梯次利用方案等進行全方位支持。
王堉同時表示,猛獅在探索并儲備梯次利用儲能項目,目前國內用于用戶側的梯次儲能比較多,通過峰谷差套利,可以有很好的收益空間。在新能源消納上加配梯次儲能,也將擁有很大的應用空間。
而上海煦達新能源總經(jīng)理李劍鐸認為,組串分布式是做梯次利用儲能的核心要點。將一輛車上的電池串聯(lián)在一起,配上一個儲能變流器,堅決做串聯(lián)不做并聯(lián),再加上監(jiān)控單元,形成一個儲能系統(tǒng),可以最大化地保證電池的一致性。
上海煦達新能源已在上海、江蘇、廣東和浙江等地實施了動力電池梯次利用儲能項目。李劍鐸表示,現(xiàn)在鋰電池梯次利用儲能系統(tǒng)成本已進入1元/Wh新時代,用戶側儲能應用具備了商業(yè)推廣價值。相比之下,新電池的儲能成本,如鉛炭電池系統(tǒng)成本在1.3元~1.4元/Wh,鋰電系統(tǒng)在2元/Wh。由此可見,梯次利用儲能的成本優(yōu)勢明顯。
李劍鐸進一步表示,鑒于今后退役電池數(shù)量將成倍增長,今年梯次利用儲能成本將下降至0.8元/Wh,2019年將降至0.7元/Wh,屆時項目的投資回報率還將大幅提升。提前布局,與新能源車廠、動力電池廠商開展合作是很有必要的。
此外,贛州市豪鵬科技總經(jīng)理也表示,梯次利用市場是一個逐漸培育的過程,隨著同一型號報廢電池量的不斷增加,相信1-2年后,梯次儲能的經(jīng)濟性將會得到更好體現(xiàn)。
而另一些反對者關于梯次利用儲能電池,存在著不同的聲音。他們普遍認為,因為和電力直接相關,梯次利用就是要安全高效,不能存在任何安全隱患。
陽光電源光儲事業(yè)部副總裁吳家貌坦言,關于梯次利用,陽光電源也在研究,但是這一塊比較復雜,沒有想象中簡單,退役電池質量不一,還需要解決其安全性、一致性、技術性、經(jīng)濟性等諸多問題。
在吳家貌看來,儲能電池和動力電池在技術性能方面的關注點不同,儲能系統(tǒng)和動力系統(tǒng)所面對的系統(tǒng)復雜程度不同,特別是經(jīng)過長期使用后,電池一致性呈現(xiàn)非線性下降,使梯次利用更類似偽命題,而對于一致性不同的電池進行大量的篩檢工作,也讓企業(yè)從經(jīng)濟性方面望而卻步。
而南都電源總裁陳博表示,梯次利用有價值,但也有瓶頸。梯次利用的場景很多,不一定非要盯著電力儲能、大規(guī)模儲能,因為這些對安全性、可靠性要求高。梯次利用也可以主要是應用到通訊基站、UPS、低速車動力行業(yè),這樣會比較容易。
北京雙登慧峰聚能科技有限公司總經(jīng)理唐西勝表示,退役電池梯次利用在大規(guī)模儲系統(tǒng)上,存在的不確定因素很多,對此持保守意見比較好。但事實上梯次利用在小的系統(tǒng)中應用更現(xiàn)實,如果將梯次利用和戶用儲能結合起來,市場總量就不小了,也不一定非要放在兆瓦級以上的儲能系統(tǒng)上。
原文來源:中國能源報