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國內首個電池整包梯次利用項目落地

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年09月22日  

新能源電動車上的三元電池退役后的去處之一,是給電網作儲能系統,以削峰填谷節省電費,并為電網提供輔助服務。


深圳市比克電池有限公司(下稱比克電池)與南方電網綜合能源服務公司(下稱南網綜合能源)正在做這種嘗試,它們共建了一個園區梯次利用儲能電站項目。這是國內首個電池整包梯次利用的落地儲能項目。


歷時四個月,該項目于8月6日正式投入運營,運營期限為15年。


該項目是國家級863課題的實際應用示范工程項目,同時屬于商業項目,以工程總承包(EPC)合作形式展開。南網綜合能源為投資方,目前已投入約一千萬元,比克電池則負責需求分析、系統方案設計、產品集成、施工、調試等全過程的EPC整體解決方案交付。


該儲能電站項目由電芯、電池管理系統(BMS)、儲能變流器(PCS)、能量管理系統(EMS)四大部分組成。項目規模為2M/7.2MWh(功率/容量),共分為三套子系統。


比克電池儲能事業部總經理向超耀對界面新聞記者稱,該項目集成了三元電池、磷酸鐵鋰電池兩種儲能系統,其中項目的2號、3號子系統采取車用電池包整包梯次利用的方式,使用了來自比克電池一個汽車客戶退役的新能源汽車三元電池。


1號子系統則為應用十分成熟的磷酸鐵鋰,采用B品電池成組系統。



2號、3號子系統。攝影:周小飏


1號子系統內部。圖片來源:比克電池根據《動力電池回收利用行業報告(2018)》,2018年后,新能源汽車動力蓄電池將進入規模化退役階段,預計到2020年累計退役動力電池將超過23萬噸(21GWh)。


2016年以來,新能源乘用車八成以上搭載三元材料動力電池,因此,2020年后三元材料動力電池的報廢量將明顯增長。


相比在儲能應用中已十分成熟的磷酸鐵鋰電池,三元電池的單體密度和能量更高,成本也更為昂貴,尚未在儲能中被廣泛應用。


向超耀稱,目前儲能系統最大的需求是作業成本,對能量密度的要求不高,磷酸鐵鋰電池的成本相對較低,循環壽命較高,在儲能產品規劃上,基本以磷酸鐵鋰體系為主。


他表示,此次兩種電池(磷酸鐵鋰、三元電池)在項目中的集成,為行業提供了電池回收梯次利用的全新方向,有利于推動行業進一步充分挖潛動力電池的剩余價值,尤其是對于即將大面積退役的三元電池而言,具有重要意義。


目前,國內外對于梯次利用電池在儲能上的應用,爭議仍大。爭議點主要在于,大型儲能系統對電池的循環壽命往往有更高的要求,這要求退役電池具有較高的一致性。但退役電池存在著斷崖式衰減等失效問題,如果不了解之前的使用數據和情況,對電池的一致性以及安全性存在挑戰。


比克電池副總裁李丹對界面新聞等媒體表示,身份不明的電池在進入梯次利用環節,會給梯次利用環節的廠商造成很大的困擾。


你不知道它(電池)當初經歷了什么,你對過往的使用、經歷信息不了解,無法判斷它現在的生命狀態、適用于什么場景,很難做后期的維護管理。李丹說,但比克電池是可追溯的,包括從電池出廠到車上的使用環節。


目前,比克電池的三元電池已遵循原材料-電芯-電池包-新能源汽車-退役回收-梯次利用-報廢回收-再生-原材料的閉環循環。


李丹認為,三元電池梯次利用到儲能,具有不錯的經濟收益。三元電池的回收價值因此更高,材料廠商和比克電池合作進入回收循環,而磷酸鐵鋰電池需要額外付費處理。


上述儲能電站項目另一個引人注意的地方是,2、3號子系統采取了整包利用的方式。


向超耀則稱,不拆解電池包直接進行整包梯次利用,是性價比最高的一種應用方式。對于梯次利用電池的企業而言,將電池模組拆開單度檢測的成本很高。


這種整包利用的方式對電芯和電池包品質有著極高的要求,需要電芯具備良好的一致性,能夠利用原電池包的電池管理系統(BMS),正確讀取原電池包的BMS數據。向超耀說,能否正確讀取BMS數據,是梯次利用的關鍵。


據向超耀介紹稱,比克電池的電芯,已實現生產各環節、各產線、各車間數據互通,從投料到噴碼全生產線數據化監管,一芯一碼都有全生命周期追蹤。


比克電池成立于2001年,以3C消費類產品電池起家,曾是惠普、戴爾筆記本電腦的電池供應商。2008年,其開始發展新能源汽車板塊,2015年涉足儲能業務。


根據三大業務板塊,比克電池分為3C消費類、新能源汽車和儲能三個事業部,主要生產圓柱電池、方形電池、BMS和系統集成。


比克電池的儲能業務包括電網儲能(GESS)和網絡能源儲能(NESS)。電網儲能業務主要分為發電側、電網側和用戶側三個方向。此次與南網綜合能源的合作項目屬于用戶側項目。


向超耀說,目前國內用戶側市場主要在江蘇、廣東、北京和上海,這些地區存在較大的峰谷電價差,能夠滿足投資方峰谷套利的需求。


一般工業園區的電費執行兩部制電價,也即由兩部分構成:基本電價和電度電價。基本電價以用戶最大需量(功率千瓦)計收,與所其所用的實際電量無關;電度電價以用戶實際使用電量計收。執行兩部制電價計費的用戶還需按照《功率因數調整電費辦法》,執行峰谷計費。


目前,比克電池與南網綜合能源合作的儲能電站項目,峰谷電價差為0.69元/度。該項目采取兩充兩放/天的方式,用電低谷時充電,高峰時放電。


據界面新聞記者了解,南網綜合能源已將儲能列入戰略業務模塊。


上述儲能示范項目落地后,下半年,南網綜合能源還計劃有更大規模的項目在江蘇、廣東落地,比克電池也將參與其中。


目前,比克電池的總產能為8GWh。其中,7GWh圓柱電池產能分布在深圳和鄭州,另有0.5GWh方形電池產能在深圳工廠,0.5GGWh聚合物電池在鄭州工廠。


比克電池規劃的方形電池產能為6GWh,將主要在鄭州工廠二期工程上釋放,分別應用在儲能和新能源汽車領域。圓柱電池和聚合物的規劃產能為共計5.5GWh。


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