三項(xiàng)動(dòng)力電池國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)初步規(guī)范了動(dòng)力電池的尺寸、回收的標(biāo)準(zhǔn)與流程以及編號(hào)方案，動(dòng)力電池梯次利用是儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于儲(chǔ)能行業(yè)絕對(duì)是利好的，在此儲(chǔ)能行業(yè)就待臨門一腳破關(guān)之時(shí)，更是讓儲(chǔ)能春風(fēng)吹滿地。從去年開(kāi)始，儲(chǔ)能大勢(shì)就一直被看好，無(wú)論是市場(chǎng)規(guī)模，還是產(chǎn)品對(duì)于能源生態(tài)圈的價(jià)值，業(yè)內(nèi)都給予了十分清晰的肯定。但行業(yè)的發(fā)展絕對(duì)是曲折前行的過(guò)程，筆者針對(duì)目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀做了相關(guān)探討。

規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)框架大，有待進(jìn)一步細(xì)化

國(guó)家政策的出臺(tái)與細(xì)化不是一蹴而就的，在大方向的把控上需要實(shí)時(shí)根據(jù)市場(chǎng)大環(huán)境與技術(shù)階段進(jìn)行細(xì)分規(guī)范。上述出臺(tái)的動(dòng)力電池三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化到了尺寸、使用材料、余能檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)是動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)以及回收策略的第一步，從根本上對(duì)動(dòng)力電池的尺寸規(guī)格進(jìn)行了標(biāo)注，但從梯次利用的角度上來(lái)講，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于動(dòng)力電池回收是不夠的，下圖展示了動(dòng)力電池梯次利用中須知的六項(xiàng)信息。

我們知道，一個(gè)電池包，是由多個(gè)電芯經(jīng)過(guò)串并聯(lián)組合而成，那么什么樣的電芯可以被使用在同一個(gè)電池包中呢?下表標(biāo)明了現(xiàn)階段技術(shù)手段下，不同容量狀況的動(dòng)力電池可以如何運(yùn)用的情況。

但有些問(wèn)題需要注明：

此處的容量是指，動(dòng)力電池從電動(dòng)汽車上被淘汰下來(lái)后的容量，這一指標(biāo)在動(dòng)力電池被回收時(shí)就會(huì)檢測(cè)。這個(gè)指標(biāo)要對(duì)比該電芯的初始容量，目前技術(shù)來(lái)看，SOC(電荷狀態(tài))高于80%的，可以被繼續(xù)利用在電動(dòng)汽車上，SOC低于80%高于60%的，可以經(jīng)過(guò)檢測(cè)后被梯次利用，低于60%的可直接拆解再利用。

不同容量的動(dòng)力電池可以并聯(lián)，但是在相同能量密度的前提下，此處的能量密度是指新電池的能量密度，即在電池剛出廠，處于100%電荷狀態(tài)時(shí)的能量密度，換句話說(shuō)，這要求電芯的型號(hào)基本統(tǒng)一，初始能量密度相差過(guò)遠(yuǎn)的電芯，就算在被梯次利用時(shí)能量密度恰巧相似，也無(wú)法同時(shí)并聯(lián)使用。

符合上述標(biāo)準(zhǔn)就可以直接梯次利用了嗎?答案是：NO。

各個(gè)廠家生產(chǎn)的電芯的制程與材料不會(huì)完全相同(如下圖所示)，所以就算電芯的容量一樣，放電曲線也會(huì)有差異，強(qiáng)行組成在一個(gè)電池包中，會(huì)出現(xiàn)cellunbalance，久而久之，電池壽命會(huì)減少。

此外，因此動(dòng)力電池在被梯次利用在儲(chǔ)能設(shè)備中時(shí)，BMS會(huì)首先檢測(cè)到電池包中首先到達(dá)放電臨界點(diǎn)的電芯，此時(shí)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)就會(huì)停止，然而事實(shí)上還有很多個(gè)電芯的放電情況并沒(méi)有達(dá)到BMS設(shè)置臨界點(diǎn)，還可以繼續(xù)放電卻被迫停止，造成了能量的損失的同時(shí)還降低了儲(chǔ)能設(shè)備的工作效率。因此充放電倍率這一指標(biāo)也十分重要。(電芯的放電曲線的影響因素不僅僅包括充放電倍率，還包括上述提到的制程與材料，但充放電倍率影響最大。)因此，在標(biāo)準(zhǔn)推出的余能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)流程后，還應(yīng)加入兩項(xiàng)檢測(cè)，即電荷狀態(tài)計(jì)算與充放電倍率。

以上可知，動(dòng)力電池的梯次回收并利用在一個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備中至少需要滿足以下條件：

電芯尺寸相同

電極材料相同

電芯容量相似或能量密度相同

充放電倍率相似

我們說(shuō)“相似”是指，該指標(biāo)可能不需要嚴(yán)格一致，但需要規(guī)范在某一個(gè)范圍內(nèi)。具體范圍需要進(jìn)一步的技術(shù)考究。

動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車上，2-3天才充一次電，而儲(chǔ)能設(shè)備里，基本每天都要循環(huán)至少一次，這對(duì)電芯的相關(guān)性能也有更高的要求，但目前看來(lái)，僅要求同時(shí)滿足上述四個(gè)指標(biāo)，目前看來(lái)都是比較困難的。而且，每輛車的行駛狀況不同，導(dǎo)致電池的容量、內(nèi)阻等無(wú)法一致，且儲(chǔ)能系統(tǒng)和汽車動(dòng)力系統(tǒng)電芯數(shù)量不是一個(gè)數(shù)量級(jí)，篩選工作繁重巨大。

不同電池廠家的電池有差別，同一電池在不同整車上運(yùn)用后也有差別。在此基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為主要的解決方案是組串分布式，只串聯(lián)不并聯(lián)，如果一輛車上的電池全部退下來(lái)，其電芯的容量統(tǒng)一性還是不錯(cuò)的，以一輛車上拆下來(lái)的一套退役動(dòng)力電池作為一個(gè)基本的儲(chǔ)能單元電池組，然后配上一臺(tái)中小功率的PCS，加上合適的監(jiān)控單元構(gòu)成一個(gè)基本的儲(chǔ)能單元，再并聯(lián)在一起，構(gòu)成一個(gè)功率不等的中大型儲(chǔ)能功率系統(tǒng)。

組串分布式要求同一整車廠的退役電池統(tǒng)一回收使用，因此，為方便回收，提升動(dòng)力電池的梯次利用率，要先明晰動(dòng)力電池回收的路線問(wèn)題。

根據(jù)國(guó)家號(hào)召的鋰電池“誰(shuí)出售、誰(shuí)回收”方針，如上圖所示，由電池廠與整車廠回收電池是目前最具可能性的一條方案，但這條回收路線還有很多局限性與可能性，下面將進(jìn)行具體分析:

電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池不論是體積還是重量都很大，退役的動(dòng)力電池要做到“回歸祖籍”目前較難實(shí)現(xiàn)，回收過(guò)程中要支出大量人力財(cái)力，因此退役電池梯次利用應(yīng)就地消耗——目前，越來(lái)越多專業(yè)回收鋰電池的公司出現(xiàn)，電池廠或整車廠可與這類廠家合作，將動(dòng)力電池回收業(yè)務(wù)外包給這類廠家，指定品牌下4S店將從車主那回收的動(dòng)力電池統(tǒng)一送往當(dāng)?shù)仉姵鼗厥諒S，進(jìn)行相關(guān)的回收檢測(cè)流程，SOC(電荷狀態(tài))高于60%的再出售給當(dāng)?shù)貎?chǔ)能企業(yè)進(jìn)行梯次利用，低于60%的進(jìn)行分解再利用。通過(guò)梯次利用檢測(cè)的電池可銷售給當(dāng)?shù)貎?chǔ)能廠家亦或是低速電動(dòng)車廠家。

事實(shí)上，政策號(hào)召的“誰(shuí)出售、誰(shuí)回收”方針要求企業(yè)做到的是，產(chǎn)業(yè)鏈條中的主要環(huán)節(jié)要積極加入到電池回收的布局中來(lái)，負(fù)起回收責(zé)任。就目前市場(chǎng)情況而言，并非每個(gè)企業(yè)都有完整產(chǎn)業(yè)鏈、有完全自主回收能力與再次利用(二次銷售)布局，沒(méi)有布局或布局不完整的企業(yè)可以使用上述的外包策略，一則保證切實(shí)參與到電池回收環(huán)節(jié)中，二則可通過(guò)售賣退役電動(dòng)電池實(shí)現(xiàn)盈利。

目前市場(chǎng)上這樣的模式已經(jīng)存在，許多電池回收廠甚至是儲(chǔ)能廠家積極主動(dòng)尋找電池廠或整車廠進(jìn)行合作，預(yù)定其即將退役的動(dòng)力電池進(jìn)行回收。未來(lái)動(dòng)力電池的梯次利用帶來(lái)的影響絕不僅僅波及到儲(chǔ)能行業(yè)，機(jī)會(huì)總是青睞有遠(yuǎn)見(jiàn)的人!