2013年以來，國家和各省市相繼推出購置補貼和政策引導(dǎo)，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。公安部統(tǒng)計顯示，截至2020年6月，全國新能源汽車保有量492萬輛。

新能源汽車高速發(fā)展隨之帶來新問題——退役電池如何處理。根據(jù)國家規(guī)定，當(dāng)動力電池容量衰減至額定容量的80%以下時，就會強制回收。數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國迎來首個動力電池退役高峰，年退役電池超過20萬噸，相當(dāng)于25座大型變電站容量。預(yù)計這一數(shù)字在2025年將達到35萬噸。


退役的電動汽車動力電池

大規(guī)模退役電池如果簡單廢棄處理，不可避免對環(huán)境造成影響。一塊20克重的手機電池就可以使1平方公里的土地污染50年。因此，社會越來越重視動力電池回收利用問題，電池梯次利用因此成為行業(yè)討論的焦點。但電池梯次利用至今尚未大規(guī)模應(yīng)用，原因何在？電力公司在電池梯次利用中又能扮演什么樣的角色？

電池梯次利用首要解決技術(shù)難題

“電池梯次利用”可能不好理解。舉個例子，家里孩子玩具小汽車電池電量不足以滿足玩具小汽車要求，換到遙控器上還能用很長時間，這就是最簡單的梯次利用。

理論上，新能源汽車退役的動力電池還有80%以下的電池容量。經(jīng)過測試、篩選、重組等環(huán)節(jié)，其仍具備在低速電動車、備用電池、電力儲能等領(lǐng)域“發(fā)揮余熱”的能力，從而達到梯次利用效果。如果每年退役的動力電池中70%可實現(xiàn)梯次利用，將是一個非?？捎^的規(guī)模。

但是，這一設(shè)想要進入實操環(huán)節(jié)，并沒那么簡單，技術(shù)問題是首要解決的。


電池梯次利用

受電池規(guī)格、型號、使用情況的多方面因素影響，退役下來的動力電池往往缺乏一致性。動力電池在容量、內(nèi)阻、電壓等方面所表現(xiàn)出不一致問題，成為阻止梯次利用的主要難題。

而解決一致性問題，關(guān)鍵是做好電池檢測。只有正確判斷退役電池電芯或模組的工作狀態(tài)，才能進行相匹配的梯次利用。以目前市面上普遍使用的鋰電池為例，回收后，廠家使用容量檢測儀來測量電池的容量，在25℃的條件下，通過恒定電流放電至保護電壓，以放電時間和放電電流來測算電池容量。對檢測出來電池存在的問題，通過更換保護板、消除硫化、電壓平衡修復(fù)等方式，使電池達到最佳狀態(tài)，達到梯次利用標準。

雖然有諸多難點，但并沒有妨礙市場對電池梯次利用是一片藍海的認同。國內(nèi)比亞迪、寧德時代、中航鋰電等一批動力電池及上下游企業(yè)均在動力電池回收利用領(lǐng)域有所布局。

比亞迪等新能源乘用車企已具備一手操辦回收利用的能力。通過檢測、修復(fù)等環(huán)節(jié)，使回收電池規(guī)格、狀態(tài)表現(xiàn)出較好的一致性，并通過技術(shù)服務(wù)等延伸服務(wù)，解決梯次電池利用技術(shù)難題。

隨著更多車企開展這項業(yè)務(wù)，梯次電池缺乏一致性難題未來有望在車企內(nèi)部形成回收和檢測、修復(fù)閉環(huán)，當(dāng)國內(nèi)梯次電池政策逐漸完善后，動力梯次電池最終將以符合技術(shù)規(guī)范標準的狀態(tài)進入市場，為大規(guī)模應(yīng)用鋪平道路。

電池梯次利用 解決成本問題是關(guān)鍵

當(dāng)前，儲能產(chǎn)業(yè)特別是化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)引起全社會關(guān)注，但高成本問題依然制約其發(fā)展。

在電網(wǎng)側(cè)，由于儲能尚處于起步階段，盈利模式還不明顯，效益難以準確衡量。數(shù)據(jù)顯示，利用全新電池建設(shè)的儲能系統(tǒng)成本約為8000萬元/萬千瓦，相比常規(guī)電網(wǎng)基建投資，經(jīng)濟性較差。而用戶側(cè)儲能在現(xiàn)有造價和峰谷分時電價政策下，經(jīng)濟效益并不明顯，無法大規(guī)模推廣應(yīng)用。

如果峰谷分時電價差進一步拉大，并且各方聯(lián)合起來探索分攤電池梯次利用成本的機制，那么電池梯次利用在降低儲能投資成本上的優(yōu)勢或?qū)⑦M一步顯現(xiàn)，進而大規(guī)模利用。值得注意的是，浙江省發(fā)改委近期公布浙江電網(wǎng)2020-2022年輸配電價和銷售電價，提出進一步降低谷段電價，適度拉大峰谷價差，充分發(fā)揮峰谷電價移峰填谷作用，鼓勵儲能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這為儲能行業(yè)以及梯次電池應(yīng)用釋放了積極信號。

同時，市場各方也在探索共同分擔(dān)電池梯次利用成本的機制。2020年11月，杭州鐵塔公司與國網(wǎng)杭州供電公司下屬杭州凱達電力建設(shè)公司聯(lián)合開展杭州白馬坑5G通訊基站梯次電池改造項目。完成后，凱達公司以能源供應(yīng)商身份向鐵塔公司收取能源費和服務(wù)費；以能源聚合商身份參與電力需求側(cè)響應(yīng)所獲國家及地方補助，由凱達公司與鐵塔公司分成；雙方共同承擔(dān)前期投資成本，后期共同獲取相關(guān)收益。


據(jù)國網(wǎng)杭州供電公司相關(guān)負責(zé)人介紹，目前，電池梯次利用改造的通訊基站成本已降至8.5萬元/每基，不到采用新電池成本的7成，效能卻可達新電池的9成。

目前，在5G、電網(wǎng)側(cè)儲能等領(lǐng)域，梯次電池利用已經(jīng)開始實踐，并展現(xiàn)出較好的前景。未來，隨著我國儲能市場需求進一步增大，動力電池梯次利用或?qū)⒂瓉砹紮C。


2020年11月19日，在超山風(fēng)景區(qū)南門的5G信號塔腳下，余杭區(qū)首座蓄電池梯次利用改造的5G基站投入運行，激活沉睡退役電池能源120千瓦時，預(yù)計每年節(jié)省電費3.6萬元

梯次電池利用 電網(wǎng)企業(yè)大有可為

中國每年退役的動力電池以十萬噸計，規(guī)模非常龐大，零敲碎打利用很難吃下這么多“存貨”，難以滿足電池“下崗再就業(yè)”的需求。大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、電力輸配、5G通信基站儲能應(yīng)用因規(guī)?；锰卣?，逐漸成為市場關(guān)注的重點，包括千瓦級戶用儲能產(chǎn)品、十千瓦至百千瓦級的光儲微網(wǎng)、電動汽車充電站儲能系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心備用電源，及兆瓦級大型儲能電站。


對梯次電池供應(yīng)商來說，電網(wǎng)公司無疑是電池梯次利用可發(fā)掘的重要客戶。2019年，國家電網(wǎng)公司出臺相關(guān)文件，提出通過輸配電價疏導(dǎo)機制，將儲能作為改善新能源并網(wǎng)特性、平滑新能源出力的必要技術(shù)措施。

國網(wǎng)浙江電力也在今年提出建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)，通過建設(shè)儲能項目，探索電網(wǎng)側(cè)儲能項目及源網(wǎng)、網(wǎng)荷合作儲能項目建設(shè)，推動電網(wǎng)削峰填谷，提升電網(wǎng)運行效率。

國網(wǎng)浙江電力已建成杭州10千伏移動儲能電站等項目。在當(dāng)前儲能未能納入輸配電價成本核算范圍，制約電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展的前提下，梯次電池的利用，為探索更低成本推動電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)提供了新的解決方案。數(shù)據(jù)顯示，新電池儲能成本根據(jù)鉛炭電池與鋰電池等區(qū)分，儲能成本在1.3元/瓦時至2元/瓦時之間，而梯次利用儲能成本已下探至0.6元/瓦時至1元/瓦時之間，優(yōu)勢明顯。


目前，梯次電池已經(jīng)在電網(wǎng)側(cè)試點應(yīng)用。2018年3月，長深高速六合服務(wù)區(qū)投用的新充電車位，均采用退役動力電池梯次利用，實現(xiàn)光伏——儲能——充電樁的應(yīng)用。2018年8月，廣州將梯次電池應(yīng)用于微電網(wǎng)儲能，提高了資源利用效率。

對電力公司來說，梯次電池利用不僅出于成本的顯著降低，通過與通信運營商、鐵塔公司聯(lián)合開展儲能改造，電力公司可以借此成為綜合能源聚合商，構(gòu)建起龐大的分布式資源池，對開展需求側(cè)響應(yīng)、提升電網(wǎng)彈性具有重要意義，背后隱形價值十分可觀。