鉅大LARGE | 點擊量：627次 | 2021年10月14日
動力鋰電池梯次利用產業鏈尚未形成
據權威部門統計，截至2019年六月底，全國新能源汽車保有量達344萬輛；今年1-七月，我國新能源汽車累計產銷70.1萬輛和69.9萬輛，同比上升39.1%和40.9%。我國新能源汽車產銷量持續多年高速上升，保持全球第一。新能源汽車市場的快速上升，帶動了動力鋰離子電池裝機量的上升，2015年，我國動力鋰離子電池裝機量為16GWh，到2018年就上升到57GWh，年復合上升率達到54%。按車用動力鋰離子電池按5～8年的使用壽命測算，2014年投產上市的動力鋰離子電池在2019年開始進入批量報廢期，預計到2020年，我國退役動力鋰離子電池量比2018年還將有較大提升，如何解決動力鋰離子電池的回收利用問題顯得愈發迫切。
近年我國積極鼓勵退役動力鋰離子電池梯次利用，相關政策對動力鋰離子電池梯次利用的規劃、指導、執行等方面均提出要求。同時，我國已初步建立了動力蓄電池回收利用標準體系并逐步完善。
1梯次利用能夠提升電池價值
動力鋰離子電池應用在比汽車電能要求更低的場合，可緩解大量動力鋰離子電池進入再生階段的壓力，充分發揮動力鋰離子電池的容量價值，使動力鋰離子電池的生命周期得到延長，稱為梯次利用。
為防止梯次電池報廢后不能進行有效回收，要對動力鋰離子電池進行全生命周期的有效監測，當退役電池梯次利用具有可盈利的商業模式時，可推進動力鋰離子電池估值體系的建立并促進動力鋰離子電池剩余價值的發揮。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
研究發現，退役磷酸鐵鋰動力鋰離子電池的安全性和循環性優于三元電池。退役磷酸鐵鋰離子電池的循環壽命一般可達2000-6000次，而退役三元電池的循環壽命僅為800-2000次；磷酸鐵鋰離子電池容量隨循環次數的增多成緩慢衰減態勢，三元電池則呈迅速衰減態勢。
當前退役動力鋰離子電池重要用于替換原有鉛酸電池以及部分新鋰離子電池，重要用于電力系統儲能、通信基站備用電源、低速電動汽車等相關領域。退役磷酸鐵鋰離子電池相對鉛酸電池在通信基站備用電源領域應用空間大。通信基站所使用的蓄電池一般要求備電時間不少于3h/天，具有一定安全性的退役磷酸鐵鋰離子電池符合技術要求。隨著鋰離子電池成本不斷下降，同時具備能量密度更高、壽命更長、環境污染相對較小等特點，相對鉛酸電池更具競爭力，而且梯次鋰離子電池有進一步降低成本的空間。有關機構計算，2018年底，我國4G通信基站總數達到372萬個，預計未來每年存量電池更換以及新建基站總共要大約25-30GWh的電池電量。
2鋰離子電池有望成為低速電動汽車升級的替代選擇
從全球儲能市場累計裝機規模來看，物理儲能占比遠多于化學儲能，但由于鋰離子電池成本和性能改進、電網現代化、全球可再生能源運動、政府政策激勵等因素的推動用途，鋰離子電池儲能迅速發展。有關機構預測，2025年，我國化學儲能市場規模將達到28.6GW，整個產業具有萬億級的市場潛力，其中鋰離子電池將占據重要位置，為退役電池的應用供應了場景。
我國是低速電動汽車和電動自行車大國，在該領域鋰離子電池相對鉛酸蓄電池具有質量和能量密度等技術優勢，相對新的鋰離子電池又具有成本優勢，有望成為低速電動汽車電池升級替代的選擇之一。但由于前期大量低速電動汽車的生產使用未納入機動車管理體系，導致目前該市場處于分散且不易監管的狀態，近年來公安部、工信部等部委積極推動低速車市場整頓清理與規范化發展，待低速電動汽車市場規范后，梯次鋰離子電池可在“合規化”、“鋰電化”的低速電動汽車市場擁有一定空間。
3梯次利用電池相對新電池有經濟優勢
目前，通信基站備電應用是最適合接納退役動力鋰離子電池的領域，據測算，梯次鋰離子電池的總投入成本低于鉛酸電池，提高梯次鋰離子電池在通信基站中經濟性的關鍵因素是控制梯次電池回收成本，并且提高梯次電池組的產品質量，包括提高循環壽命和降低維修次數等。
在電力系統的儲能應用場景中，電網的削峰填谷最具市場經濟性，已經可以實現無補貼的商業化推廣，“十三五”期間在大型工業城市投資儲能項目，則市場規模有望達到1500～2400億元。當然，若梯次電池采購價格過高、梯次電池品質較差、或在某些高頻、運行時間長的場景下使用，梯次電池的年均成本將會上升，經濟性也將下降。
4動力鋰離子電池梯次利用產業開始向商業化應用轉變
當前，我國動力鋰離子電池梯次利用產業已處于由示范工程向商業化應用的轉變階段。梯次利用產業鏈上下游重要參與主體包括動力鋰離子電池生產公司、電動汽車生產公司、第三方梯次利用公司和終端應用公司，如比克電池、中航鋰電、北汽新能源、巴特瑞、國家電網和我國鐵塔等。如賣電池、賣服務、以租代售等梯次利用產業的不同商業模式也在探索中。隨著我國退役動力鋰離子電池市場規模的進一步擴大，梯次利用鋰離子電池行業所蘊藏的商業機遇將進一步顯現，新產品、新技術和新商業模式也將持續更新。
5動力鋰離子電池梯次利用產業存在的問題
政策法規和標準不完善
一是梯次利用公司準入條件不清晰，因為沒有相關法規明確規定梯次利用公司的準入條件，導致市場缺乏規范性，梯次利用電池存在不規范使用現象。車用動力鋰離子電池在電動汽車上的退役標準也不清晰，雖然行業普遍認為動力鋰離子電池容量衰減至初始容量的80%時就不適合在電動汽車上繼續使用，但國家并沒有出臺明確的動力鋰離子電池退役標準，導致梯次利用電池品質的差異，降低梯次電池系統的質量，提高了使用成本。
關鍵技術待突破
目前，我國在廢舊車用動力鋰離子電池的一致性評估、動力鋰離子電池拆解技術、電池成組連接技術、殘余壽命模型、安全性能指標評價等方面的技術扔不成熟，難以有效實現動力鋰離子電池梯次利用的快速發展。另外，在電池的梯次利用領域面對的電池管理系統的設計比電動汽車領域更為復雜，組成梯次利用電池系統的退役電池模組的規格、生產廠家、使用壽命以及健康狀況均不相同，因此如何有效管理，實現電池系統安全、穩定和可靠是一項非常復雜的工作。
共生共贏的產業鏈還未形成
我國動力鋰離子電池回收再利用產業鏈可分為生產環節、梯次利用環節和再生環節，目前三個環節相對孤立，沒有建立起協同。生產環節不夠重視有利于回收利用的標準化電池研發設計，梯次利用環節不夠重視梯次利用后電池的有序回收，各環節的信息數據未能共享，新增了梯次利用電池組的難度。完善相關法規標準，加強監管，加大技術和裝備科研支持力度，擴大動力鋰離子電池梯次利用規模，創新梯次利用盈利模式，是我們今后要加強的工作。
