電動(dòng)汽車(chē)電池退役高峰,數十萬(wàn)噸電池何去何從?
2013年以來(lái),國家和各省市相繼推出購置補貼和政策引導,推動(dòng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。公安部統計顯示,截至2020年6月,全國新能源汽車(chē)保有量492萬(wàn)輛。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202101/422156.htm新能源汽車(chē)高速發(fā)展隨之帶來(lái)新問(wèn)題——退役電池如何處理。根據國家規定,當動(dòng)力電池容量衰減至額定容量的80%以下時(shí),就會(huì )強制回收。數據顯示,2020年,我國迎來(lái)首個(gè)動(dòng)力電池退役高峰,年退役電池超過(guò)20萬(wàn)噸,相當于25座大型變電站容量。預計這一數字在2025年將達到35萬(wàn)噸。
大規模退役電池如果簡(jiǎn)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(huì )越來(lái)越重視動(dòng)力電池回收利用問(wèn)題,電池梯次利用因此成為行業(yè)討論的焦點(diǎn)。但電池梯次利用至今尚未大規模應用,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(gè)例子,家里孩子玩具小汽車(chē)電池電量不足以滿(mǎn)足玩具小汽車(chē)要求,換到遙控器上還能用很長(cháng)時(shí)間,這就是最簡(jiǎn)單的梯次利用。
理論上,新能源汽車(chē)退役的動(dòng)力電池還有80%以下的電池容量。經(jīng)過(guò)測試、篩選、重組等環(huán)節,其仍具備在低速電動(dòng)車(chē)、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(dòng)力電池中70%可實(shí)現梯次利用,將是一個(gè)非??捎^(guān)的規模。
但是,這一設想要進(jìn)入實(shí)操環(huán)節,并沒(méi)那么簡(jiǎn)單,技術(shù)問(wèn)題是首要解決的。
受電池規格、型號、使用情況的多方面因素影響,退役下來(lái)的動(dòng)力電池往往缺乏一致性。動(dòng)力電池在容量、內阻、電壓等方面所表現出不一致問(wèn)題,成為阻止梯次利用的主要難題。而解決一致性問(wèn)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(jìn)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(chǎng)家使用容量檢測儀來(lái)測量電池的容量,在25℃的條件下,通過(guò)恒定電流放電至保護電壓,以放電時(shí)間和放電電流來(lái)測算電池容量。對檢測出來(lái)電池存在的問(wèn)題,通過(guò)更換保護板、消除硫化、電壓平衡修復等方式,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(diǎn),但并沒(méi)有妨礙市場(chǎng)對電池梯次利用是一片藍海的認同。國內比亞迪、寧德時(shí)代、中航鋰電等一批動(dòng)力電池及上下游企業(yè)均在動(dòng)力電池回收利用領(lǐng)域有所布局。
比亞迪等新能源乘用車(chē)企已具備一手操辦回收利用的能力。通過(guò)檢測、修復等環(huán)節,使回收電池規格、狀態(tài)表現出較好的一致性,并通過(guò)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(zhù)更多車(chē)企開(kāi)展這項業(yè)務(wù),梯次電池缺乏一致性難題未來(lái)有望在車(chē)企內部形成回收和檢測、修復閉環(huán),當國內梯次電池政策逐漸完善后,動(dòng)力梯次電池最終將以符合技術(shù)規范標準的狀態(tài)進(jìn)入市場(chǎng),為大規模應用鋪平道路。
電池梯次利用 解決成本問(wèn)題是關(guān)鍵
當前,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(huì )關(guān)注,但高成本問(wèn)題依然制約其發(fā)展。
在電網(wǎng)側,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。數據顯示,利用全新電池建設的儲能系統成本約為8000萬(wàn)元/萬(wàn)千瓦,相比常規電網(wǎng)基建投資,經(jīng)濟性較差。而用戶(hù)側儲能在現有造價(jià)和峰谷分時(shí)電價(jià)政策下,經(jīng)濟效益并不明顯,無(wú)法大規模推廣應用。
如果峰谷分時(shí)電價(jià)差進(jìn)一步拉大,并且各方聯(lián)合起來(lái)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)勢或將進(jìn)一步顯現,進(jìn)而大規模利用。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(jià)和銷(xiāo)售電價(jià),提出進(jìn)一步降低谷段電價(jià),適度拉大峰谷價(jià)差,充分發(fā)揮峰谷電價(jià)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)以及梯次電池應用釋放了積極信號。
同時(shí),市場(chǎng)各方也在探索共同分擔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公司聯(lián)合開(kāi)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響應所獲國家及地方補助,由凱達公司與鐵塔公司分成;雙方共同承擔前期投資成本,后期共同獲取相關(guān)收益。
據國網(wǎng)杭州供電公司相關(guān)負責人介紹,目前,電池梯次利用改造的通訊基站成本已降至8.5萬(wàn)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)側儲能等領(lǐng)域,梯次電池利用已經(jīng)開(kāi)始實(shí)踐,并展現出較好的前景。未來(lái),隨著(zhù)我國儲能市場(chǎng)需求進(jìn)一步增大,動(dòng)力電池梯次利用或將迎來(lái)良機。
梯次電池利用 電網(wǎng)企業(yè)大有可為
中國每年退役的動(dòng)力電池以十萬(wàn)噸計,規模非常龐大,零敲碎打利用很難吃下這么多“存貨”,難以滿(mǎn)足電池“下崗再就業(yè)”的需求。大規??稍偕茉床⒕W(wǎng)、輔助服務(wù)、電力輸配、5G通信基站儲能應用因規?;锰卣?,逐漸成為市場(chǎng)關(guān)注的重點(diǎn),包括千瓦級戶(hù)用儲能產(chǎn)品、十千瓦至百千瓦級的光儲微網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)充電站儲能系統、數據中心備用電源,及兆瓦級大型儲能電站。
對梯次電池供應商來(lái)說(shuō),電網(wǎng)公司無(wú)疑是電池梯次利用可發(fā)掘的重要客戶(hù)。2019年,國家電網(wǎng)公司出臺相關(guān)文件,提出通過(guò)輸配電價(jià)疏導機制,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能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng),通過(guò)建設儲能項目,探索電網(wǎng)側儲能項目及源網(wǎng)、網(wǎng)荷合作儲能項目建設,推動(dòng)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(dòng)儲能電站等項目。在當前儲能未能納入輸配電價(jià)成本核算范圍,制約電網(wǎng)側儲能發(fā)展的前提下,梯次電池的利用,為探索更低成本推動(dòng)電網(wǎng)側儲能項目建設提供了新的解決方案。數據顯示,新電池儲能成本根據鉛炭電池與鋰電池等區分,儲能成本在1.3元/瓦時(shí)至2元/瓦時(shí)之間,而梯次利用儲能成本已下探至0.6元/瓦時(shí)至1元/瓦時(shí)之間,優(yōu)勢明顯。
目前,梯次電池已經(jīng)在電網(wǎng)側試點(diǎn)應用。2018年3月,長(cháng)深高速六合服務(wù)區投用的新充電車(chē)位,均采用退役動(dòng)力電池梯次利用,實(shí)現光伏——儲能——充電樁的應用。2018年8月,廣州將梯次電池應用于微電網(wǎng)儲能,提高了資源利用效率。對電力公司來(lái)說(shuō),梯次電池利用不僅出于成本的顯著(zhù)降低,通過(guò)與通信運營(yíng)商、鐵塔公司聯(lián)合開(kāi)展儲能改造,電力公司可以借此成為綜合能源聚合商,構建起龐大的分布式資源池,對開(kāi)展需求側響應、提升電網(wǎng)彈性具有重要意義,背后隱形價(jià)值十分可觀(guān)。
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