成本與安全成行業發展隱憂，電池整包梯次利用良方治“固疾”

隨著電動汽車銷量的不斷增長，動力電池的回收利用越來越受到重視，梯級利用被認為是儲能領域的重要補充。然而，雖然行業的發展被普遍認為是有前途的，但仍然有很多人懷疑這種模式難以奏效。甚至有人指出，動力電池逐步使用儲能是個偽命題，因為成本、安全等實際問題仍然是這個行業發展的“障礙”。目前，很多企業也在探索如何打破行業的發展困境。例如，記者最近了解到，中國南方電網和BIC電池已經建立了一個全包電池梯級利用儲能電站。這個被認為消除安全顧慮、降低成本的方案透露出兩個信息:一是電池企業與電網企業的合作，二是電池的整體打包和梯級利用。那么，這個方案能在多大程度上解決行業存在的問題呢？成本和安全是行業發展的障礙。電動汽車銷量越高，回收動力電池就越迫切。據中國汽車工業協會統計，2018年，我國純電動汽車產銷分別完成98.6萬輛和98.4萬輛，同比分別增長47.9%和50.8%。數據還顯示，2018年，我國動力電池加載量為56.92GWh，比2017年增長56.34%。三元電池裝載容量為33.07GWh，占裝載容量的58.11%；磷酸鐵鋰電池加載容量為22.20GWh，在純電動客車領域占比72.16%。業內普遍認為動力電池衰減到80%就不能在汽車上使用，全部報廢也不可取。梯級利用是最好的辦法。為此，我國先后頒布了《新能源汽車動力電池回收追溯管理暫行規定》和《新能源汽車廢動力電池綜合利用行業標準條件》。然而實際上，動力電池要一步一步用起來并不容易。有業內人士表示，如何將不同批次、不同型號的退役電池應用于儲能，帶來了一系列復雜的問題。中國電力科學研究院電工新材料研究所資深專家賴小康告訴《中國汽車報》記者:“即使是千方百計挑選出來的退役電池，在構建梯級儲能系統時也無法完全避免。”當代Amperex科技有限公司副董事長兼首席戰略官黃士林甚至直言，退役動力電池很難通過梯級利用應用于儲能系統。他認為，首先，能充放電4000次的動力電池衰減到2000次。如果安裝在儲能系統中，只做調峰填谷，磷酸亞鐵鋰可以用三到四年，而三元電池只能用兩年，不經濟；其次，從回收到運輸再到測試，再到做儲能系統，無形成本非常高；再次，目前汽車的主流電池是三元電池，壽命末期的三元電池是否適合儲能，現階段還不夠成熟。如果系統設計不夠好，或者系統停運，就會留下很多安全隱患。目前，雖然中國動力電池前15家企業的市場集中度超過80%，但每個企業的技術路線并不相同，這給使用儲能時的電池組合帶來了很大的麻煩。“就算把所有三元電池或者磷酸鐵鋰電池組合在一起，也有不一致的地方。”來到小康社會。中國鐵塔的一位專家也告訴《中國汽車報》記者，為了保證安全，所有的退役電池都要進行檢測，有缺陷的電池要從中剔除。這種測試會導致梯隊利用成本很高。動力電池梯級利用的難題歸根結底在于成本和安全隱患，能否解決這些問題直接影響行業的健康快速發展。全包電池的分步利用解決了行業難題。圍繞行業問題，企業也在不斷探索解決方案。那么，最近引起業界關注的，以安全、低成本為核心的BIC電池與南方電網合作建設的全電池梯級儲能項目，是否是一種有益的探索？就此，《中國汽車報》記者采訪了南方電網綜合能源服務公司新能源事業部副總經理潘，他表示:“儲能工程采用智能化、模塊化設計，集成了三通和磷酸亞鐵鋰技術方案，具有較高的安全性和穩定性。同時，該項目是行業內首個實現電池梯級利用的儲能項目，將為行業內動力電池梯級利用和電化學儲能的研究提供實用的項目經驗和關鍵技術的數據支持。”記者還注意到，電站投產的儲能系統集成了三元電池和磷酸鐵鋰電池兩種儲能系統。磷酸鐵鋰電池集中在一個儲能柜中，其他三個儲能柜都是三元電池。在三元儲能系統中，該項目創造性地采用了車用退役電池整體打包、分步利用方案，降低了拆解重組成本。同時，為了提高系統的穩定性，三元儲能系統采用模塊化PCS(過程控制)多支路方案，可以實現不同的電壓和容量組成一個系統，實現一對一的電池組管理。BIC電池儲能事業部總經理向朝耀認為，動力電池之所以采用階梯式利用，是因為過去在探索動力電池階梯式利用時，將電池包拉回來拆開，經過測試后再進行串并聯。這種方式費時費力，增加了成本，不利于報廢電池的回收利用。向朝耀告訴記者，退役的整塊電池一致性比較好，大多數情況下容量只是衰減。整塊電池測試后非常適合儲能。但是，退役的動力電池也有“壞”電池。這會影響儲能的利用率嗎？向朝耀告訴《中國汽車報》記者，退役的動力電池必然會出現各種問題，有的電池深度衰減，導致不一致。通常，“壞”的電池會影響其他電池的正常工作。他們的做法是采用一對一的電池組管理，讓“壞”電池無處藏身。此外，項目還考慮了業界普遍關注的安全問題。據介紹，該電站實現了對電池、動環、電網等各方的實時監控。通過對電池、電池組、電池組和系統進行全方位的熱模擬和結構設計，嚴格的容器強度模擬設計和獨特的消防系統設計，從機械結構安全、電氣系統安全、機械結構安全和機械結構安全四個方面充分保證了系統的安全性。離子和電氣安全、熱安全和使用安全。無論這個項目能在多大程度上解決成本和安全問題，毫無疑問，這個項目將為當前動力電池的梯級利用提供借鑒，這也說明行業發展中存在的問題正在逐步得到解決。跨界合作打破“盈利難”魔咒。不可否認，梯次利用的投資金額很大，回收期也相當長。所以商業模式的選擇直接決定了項目的成敗。目前我國電池企業規模很小，難以承擔高昂的成本，而儲能的直接關系就是電網系統，這就決定了動力電池企業與電網企業的合作成為必然趨勢。BIC電池副總裁李丹表示:“BIC電池未來將有大量三元電池退役。我們有責任承擔回收工作，現在正在探索自己可行的商業模式。”李丹提到的商業模式可能是動力電池企業和電網企業合作，然后在儲能領域探索可能性。“上述全包電池梯級利用項目由南方電網投資成功實施，BIC扮演總承包商、設備集成商、用戶和運維方的角色。”向朝耀告訴記者。為什么選擇和電網公司合作？在向朝耀看來，要收回動力電池對儲能電站梯級利用的成本，必須依靠峰谷電價差，而電網公司在這方面顯然有優勢。“南方電網實行了電力現貨交易。在這種交易模式下，電價取決于市場供求關系和電網的輸送能力，不再取決于政府定價。每15分鐘形成一個交易價格，一天有96個價格。不同的地方，不同的時間段，電價是不一樣的。”向朝耀說，“峰谷電價差越大，儲能的作用越突出，收回投資成本的可能性就越高。隨著中國電力市場改革的深化，電網系統投資儲能的機會越來越大。”有業內人士指出，從長遠來看，該項目的深遠意義在于動力電池梯級利用在電網側儲能領域的首次嘗試和實踐。然而，另一個問題是，中國的電動汽車銷量在增加，報廢的動力電池也在增加。儲能需求能被吸收嗎？據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)統計，截至2018年12月底，全球投入運營的儲能項目累計裝機容量達到180.9GW，全球儲能產業剛剛進入發展初期，未來可以吸納更多退役動力電池。向朝耀告訴記者，儲能系統在發電、輸電、配電和用戶中發揮著不同的作用，退役動力電池在多場景儲能應用中可以發揮巨大的作用。在發電側，光伏領域與傳統發電企業結合儲能，可以解決AGC(自動發電控制)、一次調頻、棄風棄光、平滑間接能源、跟蹤發電計劃調整等問題。在電網側，儲能和變壓器的結合可以解決用戶終端容量供應不足的問題；用戶側是儲能最大的應用場景，可以起到削峰填谷、節省裝機容量的作用。隨著電動汽車銷量的不斷增長，動力電池的回收利用越來越受到重視，梯級利用被認為是儲能領域的重要補充。然而，雖然行業的發展被普遍認為是有前途的，但仍然有很多人懷疑這種模式難以奏效。甚至有人指出，動力電池逐步使用儲能是個偽命題，因為成本、安全等實際問題仍然是這個行業發展的“障礙”。目前，很多企業也在探索如何打破行業的發展困境。例如，記者最近了解到，中國南方電網和BIC電池已經建立了一個全包電池梯級利用儲能電站。這個被認為消除安全顧慮、降低成本的方案透露出兩個信息:一是電池企業與電網企業的合作，二是電池的整體打包和梯級利用。那么，這個方案能在多大程度上解決行業存在的問題呢？成本和安全是行業發展的障礙。電動汽車銷量越高，回收動力電池就越迫切。據中國汽車工業協會統計，2018年，我國純電動汽車產銷分別完成98.6萬輛和98.4萬輛，同比分別增長47.9%和50.8%。數據還顯示，2018年，我國動力電池加載量為56.92GWh，比2017年增長56.34%。三元電池裝載容量為33.07GWh，占裝載容量的58.11%；磷酸鐵鋰電池加載容量為22.20GWh，在純電動客車領域占比72.16%。業內普遍認為動力電池衰減到80%就不能在汽車上使用，全部報廢也不可取。梯級利用是最好的辦法。為此，我國先后頒布了《新能源汽車動力電池回收追溯管理暫行規定》和《新能源汽車廢動力電池綜合利用行業標準條件》。然而實際上，動力電池要一步一步用起來并不容易。有業內人士表示，如何將不同批次、不同型號的退役電池應用于儲能，帶來了一系列復雜的問題。中國電力科學研究院電工新材料研究所資深專家賴小康告訴《中國汽車報》記者:“即使是千方百計挑選出來的退役電池，在構建梯級儲能系統時也無法完全避免。”當代Amperex科技有限公司副董事長兼首席戰略官黃士林甚至直言，退役動力電池很難通過梯級利用應用于儲能系統。他認為，首先，能充放電4000次的動力電池衰減到2000次。如果安裝在儲能系統中，只做調峰填谷，磷酸亞鐵鋰可以用三到四年，而三元電池只能用兩年，不經濟；其次，從回收到運輸再到測試，再到做儲能系統，無形成本非常高；再次，目前汽車的主流電池是三元電池，壽命末期的三元電池是否適合儲能，現階段還不夠成熟。如果系統設計不夠好，或者系統停運，就會留下很多安全隱患。目前，雖然中國動力電池前15家企業的市場集中度超過80%，但每個企業的技術路線并不相同，這給使用儲能時的電池組合帶來了很大的麻煩。“就算把所有三元電池或者磷酸鐵鋰電池組合在一起，也有不一致的地方。”來到小康社會。中國鐵塔的一位專家也告訴《中國汽車報》記者，為了保證安全，所有的退役電池都要進行檢測，有缺陷的電池要從中剔除。這種測試會導致梯隊利用成本很高。動力電池梯級利用的難題歸根結底在于成本和安全隱患，能否解決這些問題直接影響行業的健康快速發展。全包電池的分步利用解決了行業難題。圍繞行業問題，企業也在不斷探索解決方案。那么，最近引起業界關注的，以安全、低成本為核心的BIC電池與南方電網合作建設的全電池梯級儲能項目，是否是一種有益的探索？就此，《中國汽車報》記者采訪了南方電網綜合能源服務公司新能源事業部副總經理潘，他表示:“儲能工程采用智能化、模塊化設計，集成了三通和磷酸亞鐵鋰技術方案，具有較高的安全性和穩定性。同時，該項目是行業內首個實現電池梯級利用的儲能項目，將為行業內動力電池梯級利用和電化學儲能的研究提供實用的項目經驗和關鍵技術的數據支持。”記者還注意到，電站投產的儲能系統集成了三元電池和磷酸鐵鋰電池兩種儲能系統。磷酸鐵鋰電池集中在一個儲能柜中，其他三個儲能柜都是三元電池。在三元儲能系統中，該項目創造性地采用了車用退役電池整體打包、分步利用方案，降低了拆解重組成本。同時，為了提高系統的穩定性，三元儲能系統采用模塊化PCS(過程控制)多支路方案，可以實現不同的電壓和容量組成一個系統，實現一對一的電池組管理。BIC電池儲能事業部總經理向朝耀認為，動力電池之所以采用階梯式利用，是因為過去在探索動力電池階梯式利用時，將電池包拉回來拆開，經過測試后再進行串并聯。這種方式費時費力，增加了成本，不利于報廢電池的回收利用。向朝耀告訴記者，退役的整塊電池一致性比較好，大多數情況下容量只是衰減。整塊電池測試后非常適合儲能。但是，退役的動力電池也有“壞”電池。這會影響儲能的利用率嗎？向朝耀告訴《中國汽車報》記者，退役的動力電池必然會出現各種問題，有的電池深度衰減，導致不一致。通常，“壞”的電池會影響其他電池的正常工作。他們的做法是采用一對一的電池組管理，讓“壞”電池無處藏身。此外，項目還考慮了業界普遍關注的安全問題。據介紹，該電站實現了對電池、動環、電網等各方的實時監控。通過對電池、電池組、電池組和系統進行全方位的熱模擬和結構設計，嚴格的容器強度模擬設計和獨特的消防系統設計，從機械結構安全、電氣系統安全、機械結構安全和機械結構安全四個方面充分保證了系統的安全性。離子和電氣安全、熱安全和使用安全。無論這個項目能在多大程度上解決成本和安全問題，毫無疑問，這個項目將為當前動力電池的梯級利用提供借鑒，這也說明行業發展中存在的問題正在逐步得到解決。跨界合作打破“盈利難”魔咒。不可否認，梯次利用的投資金額很大，回收期也相當長。所以商業模式的選擇直接決定了項目的成敗。目前我國電池企業規模很小，難以承擔高昂的成本，而儲能的直接關系就是電網系統，這就決定了動力電池企業與電網企業的合作成為必然趨勢。BIC電池副總裁李丹表示:“BIC電池未來將有大量三元電池退役。我們有責任承擔回收工作，現在正在探索自己可行的商業模式。”李丹提到的商業模式可能是動力電池企業和電網企業合作，然后在儲能領域探索可能性。“上述全包電池梯級利用項目由南方電網投資成功實施，BIC扮演總承包商、設備集成商、用戶和運維方的角色。”向朝耀告訴記者。為什么選擇和電網公司合作？在向朝耀看來，要收回動力電池對儲能電站梯級利用的成本，必須依靠峰谷電價差，而電網公司在這方面顯然有優勢。“南方電網實行了電力現貨交易。在這種交易模式下，電價取決于市場供求關系和電網的輸送能力，不再取決于政府定價。每15分鐘形成一個交易價格，一天有96個價格。不同的地方，不同的時間段，電價是不一樣的。”向朝耀說，“峰谷電價差越大，儲能的作用越突出，收回投資成本的可能性就越高。隨著中國電力市場改革的深化，電網系統投資儲能的機會越來越大。”有業內人士指出，從長遠來看，該項目的深遠意義在于動力電池梯級利用在電網側儲能領域的首次嘗試和實踐。然而，另一個問題是，中國的電動汽車銷量在增加，報廢的動力電池也在增加。儲能需求能被吸收嗎？據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)統計，截至2018年12月底，全球投入運營的儲能項目累計裝機容量達到180.9GW，全球儲能產業剛剛進入發展初期，未來可以吸納更多退役動力電池。向朝耀告訴記者，儲能系統在發電、輸電、配電和用戶中發揮著不同的作用，退役動力電池在多場景儲能應用中可以發揮巨大的作用。在發電側，光伏領域與傳統發電企業結合儲能，可以解決AGC(自動發電控制)、一次調頻、棄風棄光、平滑間接能源、跟蹤發電計劃調整等問題。在電網側，儲能和變壓器的結合可以解決用戶終端容量供應不足的問題；用戶側是儲能最大的應用場景，可以起到削峰填谷、節省裝機容量的作用。

標簽：路虎

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