8月是動力電池產業熱血沸騰的一月，下圖關于動力電池的三項國家標準公布之后，在業內掀起了熱烈討論。

 

 

三項動力電池國家標準初步規范了動力電池的尺寸、回收的標準與流程以及編號方案，動力電池梯次利用是儲能行業發展的重要推動力，新標準對于儲能行業絕對是利好的，在此儲能行業就待臨門一腳破關之時，更是讓儲能春風吹滿地。從去年開始，儲能大勢就一直被看好，無論是市場規模，還是產品對于能源生態圈的價值，業內都給予了十分清晰的肯定。但行業的發展絕對是曲折前行的過程，筆者針對目前國內儲能行業的發展現狀做了相關探討。

 

規范標準框架大，有待進一步細化

 

國家政策的出臺與細化不是一蹴而就的，在大方向的把控上需要實時根據市場大環境與技術階段進行細分規范。上述出臺的動力電池三項標準，現有標準細化到了尺寸、使用材料、余能檢測，標準是動力電池標準化生產以及回收策略的第一步，從根本上對動力電池的尺寸規格進行了標注，但從梯次利用的角度上來講，現有標準對于動力電池回收是不夠的，下圖展示了動力電池梯次利用中須知的六項信息。

 

 

我們知道，一個電池包，是由多個電芯經過串并聯組合而成，那么什么樣的電芯可以被使用在同一個電池包中呢？下表標明了現階段技術手段下，不同容量狀況的動力電池可以如何運用的情況。

 

 

但有些問題需要注明：

 

此處的容量是指，動力電池從電動汽車上被淘汰下來后的容量，這一指標在動力電池被回收時就會檢測。這個指標要對比該電芯的初始容量，目前技術來看，SOC（電荷狀態）高于80%的，可以被繼續利用在電動汽車上，SOC低于80%高于60%的，可以經過檢測后被梯次利用，低于60%的可直接拆解再利用。

 

不同容量的動力電池可以并聯，但是在相同能量密度的前提下，此處的能量密度是指新電池的能量密度，即在電池剛出廠，處于100%電荷狀態時的能量密度，換句話說，這要求電芯的型號基本統一，初始能量密度相差過遠的電芯，就算在被梯次利用時能量密度恰巧相似，也無法同時并聯使用。

 

符合上述標準就可以直接梯次利用了嗎？答案是：NO。

 

各個廠家生產的電芯的制程與材料不會完全相同（如下圖所示），所以就算電芯的容量一樣，放電曲線也會有差異，強行組成在一個電池包中，會出現電芯失衡，久而久之，電池壽命會減少。

 

 

此外，因此動力電池在被梯次利用在儲能設備中時，BMS會首先檢測到電池包中首先到達放電臨界點的電芯，此時整個儲能系統就會停止，然而事實上還有很多個電芯的放電情況并沒有達到BMS設置臨界點，還可以繼續放電卻被迫停止，造成了能量的損失的同時還降低了儲能設備的工作效率。因此充放電倍率這一指標也十分重要。（電芯的放電曲線的影響因素不僅僅包括充放電倍率，還包括上述提到的制程與材料，但充放電倍率影響最大。）因此，在標準推出的余能檢測標準流程后，還應加入兩項檢測，即電荷狀態計算與充放電倍率。

 

 

以上可知，動力電池的梯次回收并利用在一個儲能設備中至少需要滿足以下條件：

 

電芯尺寸相同

 

電極材料相同

 

電芯容量相似或能量密度相同

 

充放電倍率相似

 

我們說“相似”是指，該指標可能不需要嚴格一致，但需要規范在某一個范圍內。具體范圍需要進一步的技術考究。

 

動力電池在電動汽車上，2-3天才充一次電，而儲能設備里，基本每天都要循環至少一次，這對電芯的相關性能也有更高的要求，但目前看來，僅要求同時滿足上述四個指標，目前看來都是比較困難的。而且，每輛車的行駛狀況不同，導致電池的容量、內阻等無法一致，且儲能系統和汽車動力系統電芯數量不是一個數量級，篩選工作繁重巨大。

 

不同電池廠家的電池有差別，同一電池在不同整車上運用后也有差別。在此基礎上，筆者認為主要的解決方案是組串分布式，只串聯不并聯，如果一輛車上的電池全部退下來，其電芯的容量統一性還是不錯的，以一輛車上拆下來的一套退役動力電池作為一個基本的儲能單元電池組，然后配上一臺中小功率的PCS，加上合適的監控單元構成一個基本的儲能單元，再并聯在一起，構成一個功率不等的中大型儲能功率系統。

 

組串分布式要求同一整車廠的退役電池統一回收使用，因此，為方便回收，提升動力電池的梯次利用率，要先明晰動力電池回收的路線問題。

 

 

根據國家號召的鋰電池“誰出售、誰回收”方針，如上圖所示，由電池廠與整車廠回收電池是目前最具可能性的一條方案，但這條回收路線還有很多局限性與可能性，下面將進行具體分析:

 

電動汽車的動力電池不論是體積還是重量都很大，退役的動力電池要做到“回歸祖籍”目前較難實現，回收過程中要支出大量人力財力，因此退役電池梯次利用應就地消耗——目前，越來越多專業回收鋰電池的公司出現，電池廠或整車廠可與這類廠家合作，將動力電池回收業務外包給這類廠家，指定品牌下4S店將從車主那回收的動力電池統一送往當地電池回收廠，進行相關的回收檢測流程，SOC（電荷狀態）高于60%的再出售給當地儲能企業進行梯次利用，低于60%的進行分解再利用。通過梯次利用檢測的電池可銷售給當地儲能廠家亦或是低速電動車廠家。

 

事實上，政策號召的“誰出售、誰回收”方針要求企業做到的是，產業鏈條中的主要環節要積極加入到電池回收的布局中來，負起回收責任。就目前市場情況而言，并非每個企業都有完整產業鏈、有完全自主回收能力與再次利用（二次銷售）布局，沒有布局或布局不完整的企業可以使用上述的外包策略，一則保證切實參與到電池回收環節中，二則可通過售賣退役電動電池實現盈利。

 

目前市場上這樣的模式已經存在，許多電池回收廠甚至是儲能廠家積極主動尋找電池廠或整車廠進行合作，預定其即將退役的動力電池進行回收。未來動力電池的梯次利用帶來的影響絕不僅僅波及到儲能行業，機會總是青睞有遠見的人！