從"北冥神功"到梯次利用
——關(guān)于梯次電池的合理利用的建議
梯次利用與北冥神功
莊子·逍遙游有云：“窮發(fā)之北有冥海者，天池也”，北冥神功是金先生構(gòu)筑武俠世界中一等一的功夫，書中說“天下武功無不為我所用，猶之北冥，大舟小舟無不載，大魚小魚無不容”，北冥神功的特點(diǎn)是乾坤乃大、包容并蓄，萬物皆為我所用，另一個優(yōu)勢就是速成，青銅段位的小沙彌虛竹僅僅憑借不完全版的北冥內(nèi)力，一日千里躋身最強(qiáng)王者。
在鋰電池行業(yè)，梯次利用便好比是北冥神功一般，各種來路的二手鋰電池，通過拆解重組后應(yīng)用于梯級市場，可充分發(fā)揮電池的殘余價值，提高經(jīng)濟(jì)收益的同時也帶來了環(huán)保等社會價值的提升，尤其在成本壓力日益變大的今天，梯次利用就如同北冥神功一樣，是降低鋰電池成本的速效良方。
而天龍八部還有個邪教BOSS丁春秋，原本也是逍遙派門下，因心術(shù)不正沒有習(xí)得北冥神功，便自創(chuàng)了一門類似的速成功夫，叫“化功大法”,化功大法源自北冥神功，卻因走了邪路似是而非。保定帝形容這門功夫是“邪門功夫，善消別人內(nèi)力，能令人畢生武學(xué)修為廢為一旦，天下武林之士，無不深惡痛絕”。
梯次利用也是如此，如果用的好那便猶之北冥，萬物為我所用；如果輕率躁進(jìn)走錯了路，北冥神功可能就練成了化功大法。譬如動力電池梯次利用于儲能電站，從多個角度來看都存在問題和爭議。
動力電池梯次于儲能電站不合理的三大原因
1、從經(jīng)濟(jì)角度來看，動力電池退役用于儲能電站并不劃算。
綜合來說，從經(jīng)濟(jì)角度來分析，退役的動力電池用在儲能電站上，只有初始建造成本是低的，但投資運(yùn)營的企業(yè)或業(yè)主，不會過分看重初始建造成本，更看重的是全生命周期的平均度電成本，這才是投資回報的核心指標(biāo)。
由于市場需求的不同，動力鋰電池目前以能量密度為主要導(dǎo)向，對循環(huán)壽命要求并不高，而且由于鋰電池的特性，盡可能提升能量密度的同時，必然也給循環(huán)壽命會帶來壓力，2000次循環(huán)是動力電池的合理壽命。按平均續(xù)航300公里來算，2000次的循環(huán)壽命就跑60萬公里，滿足市場需求。而退役后的動力電池按剩余容量80%的理想狀態(tài)計(jì)算，梯次利用截止至65%比較合理，即使這段區(qū)間依然是理想的線性衰減，梯次后的電池實(shí)際能量吞吐總量也只有退役前的60%左右。
而當(dāng)前合格的儲能型鋰電池的循環(huán)壽命在5000次以上，綜合算上各種系數(shù)，從全生命周期來看，理想狀態(tài)下的電動車退役電池與正規(guī)儲能電池的能量吞吐量比值大致在1：4到1：5，并且隨著儲能電池循環(huán)壽命的提升，這個比值會更大。
雖然梯次電池的回收價格很低，但是現(xiàn)在大型儲能電站的電芯價格已經(jīng)降到了0.9元/Wh甚至更低，而動力退役電池的重新利用在運(yùn)輸、倉儲、拆解、評測、重組等各方面都有額外的成本支出。因此從電芯的全生命周期的度電成本（成本/能量吞吐總量）這一核心指標(biāo)來看，退役動力電芯與正品儲能電芯相比并沒有優(yōu)勢。
另外，儲能電站的整體建造成本還包括PCS、BMS、機(jī)架、集裝箱、空調(diào)、消防、工程施工等，電池只占總成本的50%-60%。而且退役電芯因?yàn)樵O(shè)計(jì)上的不匹配，以及重量體積原因，附加的配套成本會更高。所以如果從儲能電站的整體成本來考量，采用退役的動力電池的整體度電成本就更不劃算了。
2、從邏輯的角度，動力電池和儲能電池不存在梯次關(guān)系。
儲能電站的規(guī)模大的可達(dá)到百兆瓦時，小的幾百千瓦時，一般安裝于發(fā)電廠、配電站、工廠、園區(qū)、商場、社區(qū)，儲能電站發(fā)生意外所造成的損失和社會影響巨大，絲毫不比電動車來的小。而且儲能電站的投資收益是要嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算投資回報率，對穩(wěn)定性和循環(huán)性能要求十分嚴(yán)苛。所以儲能電站對鋰電池的性能和安全性要求絲毫不比動力電池低。
另外，儲能電池以循環(huán)壽命為主，追求持續(xù)穩(wěn)定的長期回報，動力電池的技術(shù)導(dǎo)向以能量密度為主，重點(diǎn)是長續(xù)航里程，兩者是牛頓和蘇東坡的關(guān)系，不在一個體系內(nèi)，不存在誰比誰更牛。
因此動力電池和儲能電站二者之間不存在梯次關(guān)系，梯次利用的邏輯并不成立。
3、從安全的角度，動力電池梯次利用于儲能電站存在安全隱患。
每輛電動車的使用地域和車況是不同的，所以退役下來的電池千差萬別。當(dāng)前的技術(shù)水平和成本制約很難做到電芯級的拆解和重配組，多年使用后的問題很難完全排查出來。如果為了降成本而在儲能電站上貿(mào)然使用動力退役電池，存在一定安全隱患。近期韓國、美國儲能電站接連出事的新聞應(yīng)該為我們敲響警鐘，儲能電站的安全不光關(guān)系到企業(yè)個體的成敗，更關(guān)系到社會安全以及整個儲能行業(yè)的發(fā)展和國家能源戰(zhàn)略的推進(jìn)，對此我們應(yīng)當(dāng)有更高的敬畏之心。
綜合以上三點(diǎn)，我們應(yīng)該在動力電池在儲能電站的梯次上慎之又慎，不能為了片面追求降低初始建造成本，就把儲能電站的整體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、安全指標(biāo)、性能指標(biāo)拋在一邊。這樣盲目的進(jìn)行梯次利用，問題一旦暴露出來，不僅項(xiàng)目的收益受損，更加影響的是行業(yè)對鋰電池儲能的整體信心。就像是化功大法，雖然速成，但修煉方式是在自己身上涂抹毒藥，時日久了不免漸漸發(fā)作，最終傷人傷己。
真正的儲能電站梯次利用是什么？
真正的梯次利用是什么？真正的梯次利用應(yīng)該是同體系內(nèi)，在安全要求、性能指標(biāo)各方面要求由梯級降低的上下游市場的承接應(yīng)用。
比如動力電池，汽車上的動力電池要求高，退役后的電池可以梯次用在要求低一些的低速車、三輪車、兩輪車上，這幾個市場容量都不小，都是移動式的應(yīng)用，在使用場景和指標(biāo)要求上與汽車的動力電池比較類似，可以很好的承接。目前已經(jīng)有一些領(lǐng)先的車企在做類似的梯次試點(diǎn)，取得了不錯的進(jìn)展。
而在儲能電池領(lǐng)域，目前的動力電池退役用在儲能電站上目的是為了降低儲能電站成本，提高儲能電站的投資回報率，但前面我們說了，這樣罔顧安全性、經(jīng)濟(jì)性和合理性的做法是錯誤的。真正儲能領(lǐng)域的梯次利用，應(yīng)該逆向思維，把高性能的正品電池用在高要求的儲能電站上，反過來在儲能電池退役后，把電池梯次用在要求低一些的UPS或通訊基站的備電場景，這種梯次利用的方式同樣能夠降低儲能電站的成本。而且這兩種應(yīng)用都是機(jī)架式結(jié)構(gòu)，梯次利用的落實(shí)十分方便。
比如上海派能的各級儲能系統(tǒng)和備電系統(tǒng)均采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式的模塊化設(shè)計(jì)，梯次利用的時候可以根據(jù)電量的需求將模組自由組合，甚至可以直接整柜從儲能電站平移至通訊機(jī)房。在BMS上可以做到完全兼容，派能的BMS在滿足不同類型儲能電站需求的同時兼容備電需求，完美實(shí)現(xiàn)和PCS、光伏逆變器、通信電源、UPS的對接，，實(shí)現(xiàn)儲能電站電池的無縫梯次利用。同時上海派能在儲能領(lǐng)域和各類備電領(lǐng)域都深耕多年，擁有較廣的渠道和品牌影響力，可以很好實(shí)現(xiàn)儲能電站電池梯次應(yīng)用的落地。
這種梯次利用方案既能滿足儲能電站的高安全高性能的要求，又能保證下級應(yīng)用市場的安全性和穩(wěn)定性，同時又能降低儲能電站和各類備用電池的成本。如此不急躁不冒進(jìn)，從各級用戶的需求出發(fā)，真心為客戶創(chuàng)造價值，務(wù)實(shí)創(chuàng)新，才能做到兼容并蓄，天下武功無不為我所用。
