車載動(dòng)力電池的平均壽命為5-8年，當(dāng)電池容量降至70%左右時(shí)，動(dòng)力電池就要面臨著淘汰。由此推算，中國(guó)自2009年開始推廣新能源汽車，第一批投入市場(chǎng)的新能源車動(dòng)力電池基本處于淘汰臨界點(diǎn)，動(dòng)力電池首批退役浪潮正在襲來。
有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2020年從新能源汽車退役下來的動(dòng)力電池將達(dá)32.2GWh，而退役之后的動(dòng)力電池如何有效利用一直都是業(yè)界關(guān)注的問題。
實(shí)際上，退役的動(dòng)力電池仍然具有較高的能量?jī)r(jià)值，其中的梯次利用就兼具環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。儲(chǔ)能電池的梯次利用實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電池全壽命綜合運(yùn)用，令退役的動(dòng)力電池使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮到最大化。
可以預(yù)見，未來儲(chǔ)能將會(huì)是新能源車市場(chǎng)上又一塊大蛋糕，相關(guān)企業(yè)早已意識(shí)到商機(jī)所在，紛紛布局儲(chǔ)能市場(chǎng)。
廢舊電池回收已成為全球性課題
截止目前，在國(guó)內(nèi)除比亞迪以外，如寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、中航鋰電、中興派能、南都電源、猛獅科技、雄韜股份、桑頓新能源、科陸電子、普能公司、欣旺達(dá)、杉杉股份等一批動(dòng)力電池企業(yè)均已經(jīng)開始搶占儲(chǔ)能市場(chǎng)，其中部分企業(yè)已經(jīng)瞄準(zhǔn)了梯次利用儲(chǔ)能領(lǐng)域，試圖搶占市場(chǎng)先機(jī)。
而在國(guó)際上，寶馬集團(tuán)也在回收旗下電動(dòng)汽車的退役動(dòng)力電池。2017年末，寶馬集團(tuán)曾表示，將利用700輛回收利用的寶馬i3電動(dòng)車退役電池進(jìn)行儲(chǔ)能，目前該項(xiàng)目已在寶馬Leipzig工廠完成部分能量?jī)?chǔ)存和供給任務(wù)。
儲(chǔ)能市場(chǎng)巨大 諸多企業(yè)布局
目前，國(guó)家從政策層面上也在鼓勵(lì)動(dòng)力電池梯次利用，然后再進(jìn)行拆解回收。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，從新能源汽車上退役下來的動(dòng)力電池剩余容量大概在70%，如果直接將其進(jìn)行回收拆解，從資源利用角度來看，其實(shí)是變相虧損，會(huì)大大降低使用價(jià)值。
而如果將電池進(jìn)行梯次利用，將有利于提升動(dòng)力電池的使用價(jià)值和使用壽命，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
另外根據(jù)行業(yè)專家測(cè)算，對(duì)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(shí)1000元，如果循環(huán)壽命超過1000次，性價(jià)比就超過鉛酸電池。
如此一來，相較于新電池的儲(chǔ)能成本（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），梯次利用儲(chǔ)能的成本優(yōu)勢(shì)最為明顯。
此前，特斯拉一直在標(biāo)榜將成為全球唯一的垂直一體化能源公司，特斯拉在致力于將電動(dòng)車、太陽(yáng)能電池板系統(tǒng)和儲(chǔ)能墻在能源層面打通，真正形成垂直化的能源體系，以實(shí)現(xiàn)出行領(lǐng)域真正能源清潔化。
有“標(biāo)榜”企業(yè)帶頭以及梯次利用儲(chǔ)能可行的商業(yè)模式，不少企業(yè)開始布局動(dòng)力電池梯次利用項(xiàng)目。除了上海煦達(dá)新能源已在上海、廣東、江蘇和浙江等地實(shí)施了動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目，動(dòng)力電池行業(yè)“大佬”在儲(chǔ)能方面也是來勢(shì)洶洶。
值得一提的是，就在寧德時(shí)代6月11號(hào)正式上市之后的沒幾天，寧德時(shí)代、福建省投資集團(tuán)等共同投資建設(shè)的大型鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目完成簽約，該項(xiàng)目將在晉江投資建設(shè)大型鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目，計(jì)劃總投資24億元。
這是因?yàn)?，寧德時(shí)代總裁黃世霖也曾多次公開表示看好動(dòng)力電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的運(yùn)用。他認(rèn)為未來儲(chǔ)能市場(chǎng)甚至可以用萬億元的產(chǎn)值來衡量，并且寧德時(shí)代會(huì)積極布局儲(chǔ)能市場(chǎng)。
電池大佬寧德時(shí)代也在積極布局儲(chǔ)能
眾所周知，比亞迪在打破封閉的業(yè)務(wù)模式之后，也在努力尋找動(dòng)力電池業(yè)務(wù)板塊的發(fā)展機(jī)會(huì)，而其中車載動(dòng)力電池和儲(chǔ)能業(yè)務(wù)就是關(guān)鍵所在。
近日，記者從比亞迪官方獲悉，比亞迪已經(jīng)簽約英國(guó)18MW集裝箱儲(chǔ)能項(xiàng)目。這是比亞迪今年在英國(guó)市場(chǎng)拿下的第三個(gè)訂單，前兩個(gè)訂單分別為43MW、50MW儲(chǔ)能項(xiàng)目?？梢娪?guó)已成為繼美國(guó)之后比亞迪儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的又一主要市場(chǎng)。
目前行業(yè)內(nèi)均在布局儲(chǔ)能市場(chǎng)有所動(dòng)作，大家都想通過動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能來減少儲(chǔ)能成本，滿足電池梯次利用的商業(yè)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)“一箭雙雕”的局面。
梯次利用儲(chǔ)能在理論上屬于正確的方向。然而，評(píng)估、使用和維護(hù)退役的動(dòng)力電池是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)，就目前技術(shù)來說，其投入成本也是非常之高。
因此，目前將退役的動(dòng)力電池梯次利用于儲(chǔ)能業(yè)務(wù)也僅僅是“理論”階段，要真正市場(chǎng)化還有很長(zhǎng)的一段路要走。
解決技術(shù)難題難解 安全性存疑問
業(yè)內(nèi)人士提到，新能源汽車退役的動(dòng)力電池，要想做梯次利用儲(chǔ)能，并不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的平行移植即可，它還需要解決電池的安全性、可靠性和一致性等問題，以及電芯重新組裝上的一些技術(shù)難關(guān)。
在中航鋰電研究院工程師王楠看來，“梯次利用儲(chǔ)能最為關(guān)鍵的問題，就是電池狀態(tài)的監(jiān)控與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，只有正確判斷退役動(dòng)力電池的狀態(tài)和梯次利用的壽命之后，退役的動(dòng)力電池才能進(jìn)行匹配的梯次利用。”
退役電池亟待解決自動(dòng)化拆解的問題
她還進(jìn)一步提到，梯次利用有實(shí)在價(jià)值，但也有瓶頸。梯次利用的場(chǎng)景很多，比如通訊基站、UPS、低速車等動(dòng)力行業(yè)，而電力儲(chǔ)能和大規(guī)模儲(chǔ)能這些對(duì)安全性和可靠性要求都很苛刻，要想“打通”這一層面，并不容易。
因此，從專業(yè)角度來看，不同的梯次利用場(chǎng)景對(duì)電池要求不一樣，所以退役動(dòng)力電池適用場(chǎng)景和商業(yè)模式是下一個(gè)需要摸索的難題。
值得關(guān)注的是，在動(dòng)力電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)上，很多企業(yè)為提高電池組的可靠性，直接采用激光焊接工藝將電池串聯(lián)起來，或者采用螺栓緊固定等方式。
這樣一來對(duì)于之后的梯次利用形成了障礙，導(dǎo)致回收電池重新組裝電池組的成本過大，不利于動(dòng)力電池的梯次利用。
浙江華友循環(huán)科技有限公司副總經(jīng)理高威喬認(rèn)為，“未來動(dòng)力電池在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上和生產(chǎn)工藝上，應(yīng)該采取方便電池組的拆裝以及維護(hù)保養(yǎng)，甚至可以通過自動(dòng)化拆解。”
關(guān)于梯次利用儲(chǔ)能，業(yè)內(nèi)也有不少反對(duì)者，反對(duì)者認(rèn)為：首先早期的動(dòng)力電池性能、質(zhì)量和成本都不如現(xiàn)在的電池，可參照數(shù)據(jù)缺乏，退役電池性能和規(guī)格參差不齊，以及檢測(cè)配比難度高等因素，讓現(xiàn)在的梯次利用市場(chǎng)化難度增大。
其次儲(chǔ)能和電力相關(guān)，在安全性上面要求嚴(yán)苛，不能存在絲毫的安全隱患；最后相關(guān)行業(yè)配套政策還沒落地，儲(chǔ)能電池的經(jīng)濟(jì)效益在現(xiàn)階段還不是很大，無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，所以大部分的梯次利用儲(chǔ)能都是在探索階段。
“關(guān)于梯次利用儲(chǔ)能這一塊，很多企業(yè)都在研究，但是由于它的復(fù)雜性，還需要解決安全性、一致性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)型等等諸多的難題。”王楠直言，退役的動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能并非易事。
磷酸鐵鋰電池更適用于儲(chǔ)能
就目前的市場(chǎng)情況來看，退役的動(dòng)力電池還可以進(jìn)行拆解回收，“退役的動(dòng)力電池拆解之后可以回收原礦資源，而梯次利用則是針對(duì)整個(gè)電池性能和價(jià)值的充分使用，二者并不沖突，各自擁有優(yōu)勢(shì)。”王楠表示，退役的三元電池適合資源回收，而磷酸鐵鋰電池則更適合梯次利用。
具體分析來看就是，現(xiàn)在上游材料價(jià)格的不斷上升的行業(yè)背景下，三元電池回收的收益非常高，目前三元電池回收的成本大概在15000-20000元/噸，回收拆解之后金屬材料按照目前的資源價(jià)格能夠賣到42000元左右。
而磷酸鐵鋰回收價(jià)值很低，其自身容量保持率和電解液保有率較三元電池更高，壽命更長(zhǎng)、安全性和使用價(jià)值也更高，所以磷酸鐵鋰電池更適合于梯次利用儲(chǔ)能上。
不過，盡管梯次利用儲(chǔ)能面對(duì)的困境很多，但是一些國(guó)外梯次利用的創(chuàng)新模式還是值得借鑒：如在日本，日產(chǎn)汽車與住友商事株式會(huì)社在2010合資成立4R Energy株式會(huì)社，致力于實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)聆風(fēng)的鋰電池二次商業(yè)化利用，公司回收日本和美國(guó)市場(chǎng)中聆風(fēng)汽車的廢舊電池用于住宅及商用的儲(chǔ)能設(shè)備；
在美國(guó)，美國(guó)的FreeWire公司推出了一款叫Mobi的電動(dòng)汽車移動(dòng)充電站。這款產(chǎn)品是由廢舊電動(dòng)車的電池制成，能夠儲(chǔ)存48kwh的電量，超過目前市面上大部分電動(dòng)汽車的電池容量。
而在歐洲，Younicos回收電池用以建立組合分布式能源的虛擬電廠，并會(huì)參與一次調(diào)頻市場(chǎng)的電價(jià)制定。德國(guó)博世集團(tuán)利用寶馬的ActiveE和i3純電動(dòng)汽車報(bào)廢的電池建造了2MW/2MWh的大型光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)等。
