中國儲能網(wǎng)訊：我國電動汽車進入快速發(fā)展期，2016年銷售50.7萬輛，2017年電動汽車銷售77.7萬輛，2018年預(yù)計超過100萬輛，隨之而來的是動力電池的退役量將快速增加預(yù)計2020年動力電池退役量將超過20GWh，2025年將超過90GWh。
中國電力科學(xué)院范茂松
當(dāng)動力電池的安全、能量、功率等性能不能滿足電動汽車的要求時，就會從電動汽車上退役，這些退役電池中很多仍具有較高的剩余能量，經(jīng)過重新的檢測篩選后，可應(yīng)用于使用條件相對溫和的場合，實現(xiàn)動力電池的梯次利用。本次聯(lián)盟年會很高興邀請到國家電網(wǎng)中國電力科學(xué)院高工范茂松，將中國電科院在動力電池梯次利用的經(jīng)驗與參會嘉賓進行分享。
首先，范茂松表示，這幾年國內(nèi)外很多研究機構(gòu)都開展了梯次利用的研究。在國內(nèi)分了大概有三類，第一類，就是電動汽車廠，像比亞迪、北汽新能源比較關(guān)注這個。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、電網(wǎng)公司等，屬于儲能的用戶，鐵塔拿來做備用，南方電網(wǎng)在系統(tǒng)里面做儲能。最后一類屬于第三方做儲能的一些機構(gòu)，比如上海煦達，在江蘇溧陽建了梯次電站，主要做削峰填谷。技術(shù)研究主要集中在退役動力電池的狀態(tài)評估、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，然后對電池單體進行容量、內(nèi)阻等參數(shù)的逐一檢測，并依據(jù)檢測結(jié)果對電池重新進行分選，之后對電池進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)，但由于退役動力電池利用率低，檢測、分選、重組成本高，梯次利用的經(jīng)濟性差，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為基本單元進行梯次利用。通過歷史數(shù)據(jù)估算電池退役時的容量、內(nèi)阻、自放電等外特性參數(shù)，分析電池的一致性，并據(jù)此進行電池模塊或pack的分選重組，然后開展儲能系統(tǒng)集成和工程應(yīng)用。對電池的倍率性能、環(huán)境適應(yīng)性、安全性能和失效風(fēng)險進行抽樣檢測，以確定在梯次利用過程中的運行和控制策略。該方法可充分利用退役電池模塊中各個組件，電池評估、分選重組和系統(tǒng)集成成本較低，目前梯次利用項目主要采用該技術(shù)路線。
最后，范茂松向與會嘉賓淺談這些年的體會，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，中國的動力電池當(dāng)時的制造水平還不像自動化水平這么高。當(dāng)時的電池還是比較差的，無論從壽命還是安全性來看，用作梯次利用，一個是本身有安全的風(fēng)險，還有壽命比較差，所以沒有經(jīng)濟的價值。第二是隨著動力電池技術(shù)的持續(xù)進步，未來退役電池的性能會越來越好，這將提升梯次利用階段的價值（目前主要指磷酸鐵鋰電池）第三是對于不同狀態(tài)的退役動力電池，應(yīng)為其選取合適的應(yīng)用場景，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），再確保使用過程中的安全性前提下，充分發(fā)揮退役電池的剩余價值。
