鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年10月24日
動力電池梯次利用儲能在爭議中推進
本文綜合自中國汽車報、工信部、中國汽車工程學會
日前,中國電池聯盟聯合北京綠色智匯能源技術研究院發布《動力電池回收利用行業報告》(以下簡稱“《報告》”)稱,預計2020年累計退役的動力電池將超過23萬噸(21GWh)。在新能源汽車經歷長達十年的推廣期后,動力電池進入了規模化退役階段。如何做好動力電池的回收利用,成為全行業甚至全社會共同關注的問題。也正因如此,動力電池作為儲能單元進行梯次利用成為相關方面的探索路徑之一。《報告》顯示,2020年,我國動力電池回收利用市場規模將達約65億元,其中梯次利用市場規模41億元左右;2023年,市場規模合計將達150億元,其中梯次利用約為57億元。
梯次利用儲能項目持續推進
今年3月,江蘇南京江北儲能電站破土動工,這是我國首個也是全球最大規模的動力電池梯次利用電網側儲能電站。此次儲能站工程共利用“舊電池”總容量為7.5萬kWh,包括磷酸鐵鋰電池4.5萬kWh,鉛酸電池3萬kWh。該項目梯次利用規模為國內之最,后續還將探索采用變電站+儲能站+光伏充電站+數據中心的方式建設運營,以此實現能源、數據的融合共享。
同月,奇瑞控股集團旗下安徽瑞賽克再生資源技術股份有限公司與上海電力大學環境與化學工程學院聯合開發“動力蓄電池梯次利用異構兼容儲能電站”項目,并官宣成功破解了不同品牌、不同老化程度、不同結構動力電池兼容應用等技術瓶頸:一是通過異構兼容進行功率均衡控制,可實現5種不同電池類型、不同成組結構、不同時期退役動力電池的兼容利用;二是專用“橋接管理器”可讓篩選后的退役動力電池包直接利用;三是創新回收電池快速檢測的方法,實現了退役動力電池的快速分選。
南方電網綜合能源服務公司和深圳市比克動力電池有限公司合作建成的2.15MW/7.27MWh梯次電池儲能項目投運,這是國內首個成功落地的電池整包梯次利用儲能項目。該項目主要利用B品電池或電動汽車退役電池,在用戶側實現了磷酸鐵鋰和三元電池并用儲能,用于工商業園區用電負荷的削峰填谷和提供電力輔助服務運營期限為15年。
梯次利用儲能仍存爭議
值得一提的是,比克電池儲能項目不僅應用十分成熟的磷酸鐵鋰電池,還將三元電池納入梯次利用的范圍之內。針對磷酸鐵鋰和三元電池的選用問題,比克電池儲能事業部總經理向超耀表示,雖然三元電池的能力密度有優勢,但儲能對能力密度的要求不高。而磷酸鐵鋰電池成本較低,循環壽命比較高,因此儲能產品多以磷酸鐵鋰體系為主。不過,據他介紹,雖然三元電池循環壽命相對較短,但憑借密度大、能量足的優勢,其在梯次利用中的價值比磷酸鐵鋰要高。
比克電池方面認為,應該根據不同的應用場景,選擇不同的動力電池回收利用解決方案。磷酸鐵鋰和三元電池混用,有利于推動行業進一步充分挖潛動力電池的剩余價值,尤其是即將大規模退役的三元電池,因此具有重要意義,可很大程度上解決未來3~5年或5~8年很急迫的社會問題。數據顯示,2016年以來超過80%的新能源乘用車都搭載三元電池,這也意味著2020年以后三元電池的報廢量將明顯增長。
“三元電池安全性不好保證,梯次利用作為儲能使用面臨一定的困難。”北京智中儲能科技有限公司總經理杜宏表示,比克電池選用三元電池做儲能,在整個行業內是一種突破,也在一定程度上代表了新動向。
“目前新能源乘用車主要配裝三元電池,但其退役后是否適合儲能方向?我認為,現階段技術還不夠成熟,如果系統設計不足或超期服役的話,將帶來非常多的安全隱患。”動力電池行業專家吳銘(化名)認為,三元電池在儲能系統中,僅僅用作“削峰填谷”,只能繼續使用兩年,經濟上并不劃算。同時,從回收到運輸再進行檢測,再做成儲能系統的隱形成本非常高。探索步伐越邁越快在動力電池梯次利用領域不乏新動向,當然也仍存爭議。寧德時代副董事長兼首席戰略官黃世霖此前曾在一個行業會議上明確表示:“動力電池的梯次利用儲能是一個偽命題。”
黃世霖認為,由于梯次利用電池基礎數據的積累還遠遠不夠,在生命末端到底會發生什么情況至今不可預知,而完成一些關鍵問題的分析,還需要幾年的時間。他還表示,業界對動力電池和儲能電池的認識存在誤區,未來儲能電池系統的要求并不比動力電池的低,隨著動力電池能量密度不斷提高,循環壽命會變短,將更加不適合進行梯次利用。
杜宏告訴記者,動力電池進行梯次利用的難度非常大,在儲能項目中的推廣一直不順利。由于系統復雜性高、拆解不便、一致性差、品質不高、回收拆解成本高、經濟性欠佳等問題,動力電池梯次利用的發展面臨艱巨挑戰。
吳銘則認為,早期動力電池使用信息不完善,一般難以判斷其健康狀態、適用場景,后期維護管理難度不小。他說:“不同企業的電池型號不一,電池包工藝不同,回收以后要拆解成單個電池體后再檢測,之后在經過重裝的過程,其實非常復雜,費力不討好。未來隨著動力電池技術提升,規模化帶來的成本效應將顯現,對退役動力電池進行梯次利用,不如采購新型電池。”
工信部擬推落實財稅優惠政策支持
近日,工信部回復全國人大易家祥代表關于支持動力電池回收和梯次利用加快發展的建議時表示,考慮到當前動力電池回收利用成本高、企業經濟動力不足等問題,工信部表示未來將積極會同有關部門落實財稅優惠政策,利用已有節能環保、綠色制造等專項資金渠道支持骨干企業發展。以市場化為主導,鼓勵探索動力蓄電池殘值交易等市場化模式,不斷降低回收利用成本,實現可持續發展。
近年來,我國新能源汽車產業快速發展,累計產量超過300萬輛,動力蓄電池配套量也逐年攀升。隨著動力蓄電池逐步退役,預計到2020年累計退役量將超過25GWh。這些電池退役后,如處置不當,隨意丟棄,不僅會給社會帶來環境影響和安全隱患,而且也會造成資源浪費。做好動力蓄電池回收利用工作有利于保護環境和社會安全,有利于實現資源循環利用,對于生態文明建設具有重要意義。
一、已開展的主要工作
(一)加強制度頂層設計。2018年,工業和信息化部會同有關部門發布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,突出落實生產者責任延伸制度和全生命周期管理理念,圍繞動力蓄電池設計、生產、銷售、運輸、回收利用及無害化處置等環節構建回收利用體系。目前,汽車生產企業積極履行回收主體責任,已建設回收服務網點4145個。工業和信息化部按照《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》及公告管理暫行辦法要求,發布第一批符合規范條件的企業名單,引導行業規范發展。發展改革委會同有關部門印發《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015年版)》,對動力蓄電池回收利用工作給予技術指導。
(二)積極開展試點示范。2018年,工業和信息化部會同有關部門發布《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》,并確定在京津冀、上海、廣東、湖南等17個地區及中國鐵塔公司開展試點,支持了一批重點回收利用項目建設。中國鐵塔公司2018年全面停止采購鉛酸電池,已在全國31個省市約25萬基站應用梯次利用電池3GWh,并與汽車生產企業合作建立起退役電池回收主渠道。發展改革委指導深圳開展新能源汽車動力蓄電池監管回收利用體系建設試點工作,推進資源循環利用基地建設。
(三)全面實施溯源管理。2018年,工業和信息化部發布《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》,明確了溯源信息的采集要求,對各環節企業主體履行回收利用溯源責任作出詳細規定。組織建設了新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺,構建來源可查、去向可追、節點可控、責任可究的溯源管理機制。目前,已有538家產業鏈上下游企業完成國家平臺注冊,累計上傳溯源信息約210萬余條,有效發揮了全生命周期監督作用。
(四)加快行業技術升級。工業和信息化部組織編制了汽車行業“十三五”標準體系,加快推動亟需標準的制定工作。在已完成的產品規格尺寸、編碼規則、拆解規范及余能檢測等4項回收利用相關標準的基礎上,加快梯次利用要求、拆卸要求、材料回收要求、包裝運輸規范等相關標準的研究和制定。中國通信企業協會等行業組織發布了梯次電池組技術要求和檢驗方法、管理系統(BMS)要求及企業管理規范等13項團體標準。工業和信息化部支持國聯動力電池研究院組建了國家動力電池創新中心,指導建立了中國汽車動力電池產業創新聯盟,建立了產學研協同攻關機制。
二、下一步工作考慮積極會同有關部門開展以下工作:
一是完善配套政策措施。考慮到當前動力蓄電池退役量少、回收利用成本高、企業經濟動力不足等問題,工業和信息化部將積極會同有關部門落實財稅優惠政策,利用已有節能環保、綠色制造等專項資金渠道支持骨干企業發展。以市場化為主導,鼓勵探索動力蓄電池殘值交易等市場化模式,不斷降低回收利用成本,實現可持續發展。同時,加快修訂《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》,研究制定梯次利用電池產品管理制度,引導行業規范發展。
二是推進產業鏈耦合發展。新能源汽車動力蓄電池回收利用涉及產業鏈多個環節,是一項復雜的系統工程。工業和信息化部將通過試點示范,推動區域加強協作,實現各環節信息共享,構建良性發展的動力蓄電池回收利用體系。充分發揮行業協會、聯盟等平臺作用,繼續加快國家動力電池創新中心建設,緊密連接上下游產業鏈,搭建促進動力蓄電池梯次利用與回收處理的平臺,共同推動動力蓄電池回收利用產業發展。
三是加快標準體系建設。加快動力蓄電池回收利用有關國家、行業、地方及團體等亟需標準研制進度,協調全國汽標委加快梯次利用要求、電池拆卸、包裝運輸、材料回收4項國標發布進程,以及放電規范、梯次利用產品標識、單體拆解規范等國家、行業標準的研制工作,發揮標準的技術引領作用。
梯次利用儲能將迎來標準文件
2019年8月28日,電動汽車消防安全系列團體標準的立項評審會上,由應急管理部上海消防研究所牽頭,向中國汽車工程學會和中國消防協會提出的立項申請的一系列動力電池梯次利用儲能團體標準通過專家組討論同意通過立項評審,列入中國汽車工程學會和中國消防協會2019年團體標準研制計劃。這些團體標準包含《動力電池梯次利用儲能電站火災風險評估指南》、《動力電池梯次利用儲能電站火災應急預案編制指南》、《動力電池梯次利用儲能系統消防安全技術條件》和《動力電池梯次利用儲能電站火災防控裝置性能要求與試驗方法》。
即便業界對動力電池梯次利用持有“異見”,但在政策的支持和鼓勵下,光伏、分布式能源、電力設備、動力電池、電動汽車企業等紛紛開拓儲能市場。










