鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:846次 | 2021年12月06日
動力鋰電池梯次利用:從“偽命題”到勢不可擋
在業(yè)內(nèi),梯次利用一直被認(rèn)為是新能源汽車動力鋰離子電池退役后的重要去處,然而,也有人從安全性和經(jīng)濟(jì)性層面考慮,認(rèn)為動力鋰離子電池梯次利用就是一個(gè)“偽命題”。然而,隨著我國動力鋰離子電池退役潮的臨近,以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)公布,動力鋰離子電池的梯次利用將在退役電池規(guī)模和政策方面獲得更多支撐,梯次利用勢在必行。
從“國家推薦標(biāo)準(zhǔn)”到“國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)”
從整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)看,投入應(yīng)用的動力鋰離子電池規(guī)模越大,其管理難度也就越大,動力鋰離子電池的規(guī)格尺寸等越要標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。我國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所研究員肖成偉近日表示,目前,有關(guān)鋰離子動力鋰離子電池設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。肖成偉建議,動力鋰離子電池投入應(yīng)用的量達(dá)到一定規(guī)模時(shí),在安全性能、規(guī)格尺寸和編碼制度方面,國家應(yīng)出臺強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。
早在肖成偉提出該建議之前,即今年八月四日,GB/T34015-2017《車用動力鋰離子電池回收利用——余能檢測》、GB/T34013-2017《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》、GB/T34014-2017《汽車動力鋰離子電池編碼規(guī)則》三項(xiàng)動力鋰離子電池國家標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)內(nèi)容已正式公布,一直在爭議旋渦中的動力鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)終于塵埃落定。這三項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)使動力鋰離子電池的信息追溯成為可能,梯次利用更加安全、有序和規(guī)范。
雖然沒有強(qiáng)制性,但這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對電池行業(yè)影響深刻。桑頓新能源等動力鋰離子電池生產(chǎn)公司曾明確向電池我國網(wǎng)表示,新建的鋰離子電池產(chǎn)線,電芯及PACK的規(guī)格尺寸將與國家推薦標(biāo)準(zhǔn)保持一致。動力鋰離子電池國家推薦標(biāo)準(zhǔn)獲得了越來越多動力鋰離子電池公司的認(rèn)可。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
大戰(zhàn)略:“換電模式”+梯次利用
無論是新能源整車公司,還是動力鋰離子電池公司,采用“換電模式”發(fā)展戰(zhàn)略的同時(shí),往往把動力鋰離子電池的梯次利用納入公司大戰(zhàn)略并將其作為一個(gè)重要環(huán)節(jié)。風(fēng)帆有限責(zé)任公司副總經(jīng)理劉雙合曾在“2017’第二屆動力鋰離子電池應(yīng)用國際峰會”上介紹了風(fēng)帆公司的最新發(fā)展戰(zhàn)略:風(fēng)帆已決定實(shí)行“換電模式”,動力鋰離子電池模塊實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),形成“動力鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)化模組——新能源交通工具——汽車換電運(yùn)營——模組電池梯次利用——儲能系統(tǒng)——電池回收——電極材料”這樣一個(gè)完整產(chǎn)業(yè)鏈。劉雙合表示,風(fēng)帆通過實(shí)行“換電模式”,可控制用于梯次利用的動力鋰離子電池的回收渠道,為儲能系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)奠定基礎(chǔ)。
“英雄所見略同”。除風(fēng)帆外,北汽新能源以及車和家、蔚來汽車等新能源車企也都在實(shí)行“換電模式”,并將動力鋰離子電池的梯次利用問題納入公司的長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略。
北汽新能源總經(jīng)理鄭剛表示,換電模式的關(guān)鍵是要打通全價(jià)值鏈。他認(rèn)為,從整車開發(fā)設(shè)計(jì),到換電機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、電池包的運(yùn)營,再到電池梯次利用,以及到最后的無害化處理,提純電池材料之后再返回交給電池廠商,只有把這個(gè)價(jià)值鏈打通,才能有效地降低整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的成本。
車和家在常州建有動力鋰離子電池PACK廠,每天可處理20萬顆18650電芯,該P(yáng)ACK廠為以后退役動力鋰離子電池的梯次利用供應(yīng)了條件。此外,蔚來汽車把發(fā)展基于動力鋰離子電池梯次利用到儲能上的能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),作為其公司發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
梯次利用雖有難題但其勢不可擋
動力鋰離子電池的梯次利用在實(shí)際操作中還面對一些問題,這在所難免,事物的發(fā)展總是在曲折中前進(jìn)。浙江超威電力有限公司儲能事業(yè)部總經(jīng)理李敏表示,超威的數(shù)據(jù)表明,梯次電池放電倍率達(dá)到0.3C以上還比較困難,動力鋰離子電池在儲能領(lǐng)域的梯次利用還有局限性。此外,李敏認(rèn)為,在提高光伏發(fā)電的預(yù)測曲線精度方面,暫時(shí)不推薦使用梯次電池技術(shù)。
超威集團(tuán)的動力鋰離子電池梯次利用有一套詳細(xì)的解決方法,其流程如下:回收的鋰離子電池價(jià)格約為新電池價(jià)格的20%,假如回收的鋰動力鋰離子電池組設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行數(shù)據(jù)保存良好且符合梯次利用要求,公司錄入儲能系統(tǒng)配組參數(shù)后,直接入庫作為儲能系統(tǒng)配組電池。
假如回收的鋰動力鋰離子電池組設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行數(shù)據(jù)不清楚,超威集團(tuán)將進(jìn)行電性能和安全性能檢測,假如符合儲能應(yīng)用要求,將直接錄入儲能系統(tǒng)配組參數(shù),入庫作為儲能系統(tǒng)配組電池。假如整個(gè)鋰動力鋰離子電池組不符合儲能要求,將對基本的模組單元進(jìn)行檢測,符合要求者作為儲能電池入庫;不符合要求者,進(jìn)入回收倉庫。
據(jù)了解,中航鋰電采用框架式低成本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的梯次利用電池,已應(yīng)用于鐵塔公司通訊基站移動電源系統(tǒng)產(chǎn)品,并分別在河南洛陽和四川眉山兩個(gè)地區(qū)試點(diǎn)使用。此外,中航鋰電投資建成了一條電池拆解試驗(yàn)線,研究對動力鋰離子電池的回收利用,包括報(bào)廢動力鋰離子電池回收產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、全體系通用化電池回收處理技術(shù)等。中航鋰電認(rèn)為,動力鋰離子電池的梯次利用問題的解決,要在鋰離子電池設(shè)計(jì)之初進(jìn)行全盤考慮。
天津力神電池股份有限公司副總工程師蘇金然,日前從能量密度、成本、標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、技術(shù)成熟度和梯次利用六個(gè)維度分析了18650和21700電池的優(yōu)劣。通過比較,蘇金然認(rèn)為,18650在能量密度和成本方面不如21700優(yōu)勢明顯,但在技術(shù)成熟度和梯次利用方面,21700不如18650。電池我國網(wǎng)認(rèn)為,我國生產(chǎn)21700電池的時(shí)間并不長,21700動力鋰離子電池的退役期還有幾年,21700的梯次利用還可以進(jìn)一步研究和探索。
欣旺達(dá)電動汽車電池有限公司總工鄭偉偉認(rèn)為,動力鋰離子電池的梯次利用從利用層級上看,包括整包和模塊兩個(gè)層級,由于拆解過程中很有可能損傷單體,造成不確定風(fēng)險(xiǎn),因此,不建議在單體層級上進(jìn)行工業(yè)化再利用。
從國家推薦標(biāo)準(zhǔn)的出臺到國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的制定,動力鋰離子電池的梯次利用正獲得越來越有力的支撐?,F(xiàn)在,行業(yè)內(nèi)熱議的不是梯次利用的真?zhèn)螁栴},而是如何將動力鋰離子電池的梯次利用與新能源汽車的發(fā)展無縫銜接,將動力鋰離子電池的梯次利用向前推進(jìn)。當(dāng)下,無論是炙手可熱的互聯(lián)網(wǎng)造車公司,還是傳統(tǒng)的蓄電池生產(chǎn)公司,大都把動力鋰離子電池的梯次利用作為其發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán),動力鋰離子電池梯次利用將在“偽命題”的質(zhì)疑聲中一路向前。
作者:周效敬