鉅大LARGE | 點擊量：527次 | 2022年12月08日
動力鋰電池梯次利用是不是偽命題
發展純電動汽車，難題一個接一個，從未中斷，尤其是動力電池。開始的提法是“動力電池是瓶頸”，通過行業的努力，到了2017年底，鋰電池比能量已經實現了304wh/kg，給努力拼搏的人們一些安慰了。
但還有些問題，依然沒有完美的答案。①鋰離子是綠色的嗎？經過一段時間的討論，大家已經有比較清晰的理解了；②鋰離子電池安全嗎？討論后的結論是，機理上不安全的因素是客觀存在的，但是工程上還是能確保其安全性使用；③動力電池梯次利用是偽命題的討論，已經開始。下面正面回答這個問題。
1.回收利用與梯次利用是不同的兩個慨念
大家對回收利用是比較熟悉了。廢舊物資回收利用，俗稱“修舊利廢”。指將生產和生活消費中可以利用的下腳料、邊角料、廢舊物和廢棄品等，加以收集整理、加工改制，再轉化為有用物資的一系列工作。
動力電池梯次利用是指，在發展電動汽車過程中，動力電池在電動汽車的生命周期內，因為性能衰減，不宜繼續在汽車上使用了，要給動力電池換一個崗位，或者動力電池退役后再就業。
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動力電池的梯次利用概念，為動力汽車發展過程中出現的困難，提出了一個可行解決辦法和途徑，為動力電池提出了一條的新出路。但是如何梯次利用？目前基本上沒有實例可言。
2.動力電池梯次利用是很難做、非常難做的
退役后的動力電池要梯次理由，必須將電池系統從車上，拆下來為一個個單體、再成組，才有可能成為一個新的電池系統。目前專家的主流觀點是：將退役下來的電池，再做了一個儲能站。但是我國鋰電池最大企業，寧德時代新能源公司總裁黃世霖先生在2018青海動力電池高峰論壇上，發表了“儲能站用的電池比車載動力電池要求更高”的觀點，引起行業再思考。中國汽車技術研究中心動力電池首席專家王芳博士也報告說，”在2012到2014年，我們做過一個國家電網的課題，做了一個梯次利用的示范，當時用奇瑞S18淘汰下來的電池做了一個儲能電站。做完以后，我們也承認，動力電池要梯次接近一個偽命題，就是很難做、非常難做。“
①寧德時代新能源公司總裁黃世霖先生正面十分、肯定地回答了，從汽車中退役的動力電池，根本不能做儲能電站；
②中國汽車技術研究中心動力電池首席專家王芳博士告訴大家，從汽車退役的動力電池，要用來儲能電站，就是很難做、非常難做。
黃世霖先生是動力電池生產專家，王芳博士是動力電池測試和評價專家。這兩位國家動力電池專家，基本認同了“動力電池梯次利用是偽命題”的說法。
接下來，王芳博士又比較婉轉地說：“到2014年底，我們在制定編碼制度，在推進梯次利用的時候，經過詳細的討論認為還是應該要做，但是需要重新定位：電池回收必定是一個正向的、而且是會推得非常快的一個課題。電池梯次利用是屬于有條件、有范圍、有要求的梯次利用，就是梯次利用一定是在特定條件下。比如都是大巴車，對這批電池有監控，有后期的評估處理，對電池的健康狀態能夠充分掌握，又有對接的梯次利用場景，且對這個應用場景的指標體系是非常明確的，把這場景的指標也列入到電池的評價體系里面，隨時都知道車上的電池拆下來可以用在哪一個領域。而且這個領域也已經對接好了，然后再做梯次利用。這就是在有條件、有范圍、有要求的情況下去做。”
①王芳博士說“電池回收必定是一個正向的，而且是會推得非常快的一個課題。”
②王芳博士又說“電池梯次利用是屬于有條件、有范圍、有要求的梯次利用，就是梯次利用一定是在特定條件下。”
筆者個人的觀點：
①動力電池電池回收和動力電池梯次利用是兩個概念；
②動力電池梯次利用是偽命題。這個觀點太絕對；
③動力電池梯次利用，目前技術上比較困難，如果技術上即使有保障，但是沒有經濟性，其梯次利用就沒有一點意義；
④退役的動力電池，直接進入回收利用環節，太奢侈了。
3.動力電池比能量瓶頸解決后，延長其有效的生命周期就是當務之急
動力電池生命周期長短的關鍵指標是什么？是動力電池一致性。什么叫一致性呢？不太好理解。業內人士知道，為汽車提供電能，是電池系統，而電池系統的最小單元是電芯。通俗地理解，電池系統是由同一個規格單體組成的”隊伍“。電池系統性能的好壞，是由單體電芯彼此之間能力的一致性來決定的。如果單體一致性離散性太差，就直接影響電動汽車續航里程的功率特性、放電能量特性、電池總壽命以及成本等。
動力電池梯次利用是一個辦法。但是專家們說，這個辦法是不科學的，很難做、非常難做。其基本意思是，動力電池梯次利用還不如用新電芯來組成（生產）新電池系統。
換一句話，提高電芯電池一致性，才是科學的辦法。有專家說，提高動力電池生產環節的一致性和使用環節的一致性，動力電池其有效的生命周期可以延長1倍，能與電動汽車同壽命。
這個說法，邏輯上是合理的。汽車報廢，動力電池同樣就可以報廢了，直接進入回收利用環節。這里要提醒，大家不要在電池梯次利用上動歪腦筋了。
王芳博士介紹說，”目前國內CPK值最高的企業是以1.67為天花板的，而三星、LG他們的CPK值是以1.67為基礎的，甚至能達到2.0，也就意味著100萬只電池里面幾乎沒有次品，所有電池性能是完全一致的，差異是非常小的“（注：CPK值——過程能力指數，CPK值越大表示品質越佳。）
這個就告訴大家，競爭對手不是在動力電池的梯次利用上找出路，而是在提高”過程能力指數“上下功夫。
4.提高CPK值是正路，梯次利用是奇招
提高CPK值是比較困難的，要求企業付出更多，要求企業提高研發費用。而得到的是提升了企業核心競爭力。梯次利用同樣的電池廠家的事情，但很難得到回報，對提高企業核心競爭力沒有一點幫助。
道德經說：“以正治國，以奇用兵，以無事取天下。”提高CPK值是必須要做，是正確的做法，而是可以持續做下去的；而梯次利用是奇招，是無事，在找出一個事來做。
發展電動汽車已經是行業的共識，動力電池廠家，提高自己的CPK值，是必須的。以對手參照，以CPK值1.67為基礎的，實現能達到2.0水平，就沒有動力電池梯次利用的題目了。
5.政策上如何支持動力電池的發展？有待進一步探討
中國政府在推動新能源汽車發展，在政策上是選擇補助整車企業的產品。這一模式是什么意思呢？
①政府主觀上，是要補助動力電池產品，來提升動力電池產業的規模、提高動力電池質量；
②政府實際上的做法是，補助整車廠產品。意圖很明顯，用政策驅動電動汽車的發展，用市場力量拉動動力電池技術進步。
目前的困境是，專家提出了“動力電池梯次利用是偽命題”的質疑，政府支持“動力電池梯次利用”的政策，就將會得到修正。但是政府如何支持動力廠家提高CPK值呢？
動力電芯生產提高CPK是一個方面的措施，但是使用過程如何保障動力電芯衰減在機理上保持一致呢？還有許多工作可以做的。專家們已經提出了基本思路，圍繞“熱”平衡原理，在均衡的技術上，實現“熱”平衡，從而保證動力電池電芯層面的一致性。
政策是一個方面，技術也攻關。目前動力電池均衡產品（系統），性能特別優秀的不多，許多產品還是一個電池工作狀態的監視器，還沒有實際意義上均衡器。一是模式不對，二是主動均衡成本太高。
筆者的觀點是，中國人在動力電池比能量提升方面，能一步、一步地趕超國外的先進水平，同樣在動力電池壽命上也能趕超。
如果動力電池梯次利用是一個偽命題，我們再重新思考，一定可以找到能真正解決問題的科學命題。
注：本文作者雷洪鈞博士為揚子江汽車公司高級工程師，中科智能網聯汽車科學院院長，中國新能源企業家俱樂部副秘書長。
