2013年以來，國家和各省市相繼推出購置補貼和政策引導，推動新能源汽車產業(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。根據國家規(guī)定，當動力電池容量衰減至額定容量的80%以下時，就會強制回收。數據顯示，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，相當于25座大型變電站容量。預計這一數字在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，這一設想要進入實操環(huán)節(jié)，并沒那么簡單，技術問題是首要解決的。


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，并通過技術服務等延伸服務，解決梯次電池利用技術難題。

隨著更多車企開展這項業(yè)務，梯次電池缺乏一致性難題未來有望在車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，動力梯次電池最終將以符合技術規(guī)范標準的狀態(tài)進入市場，為大規(guī)模應用鋪平道路。

電池梯次利用 解決成本問題是關鍵

當前，儲能產業(yè)特別是化學儲能產業(yè)已經引起全社會關注，但高成本問題依然制約其發(fā)展。

在電網側，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(tǒng)成本約為8000萬元/萬千瓦，相比常規(guī)電網基建投資，經濟性較差。而用戶側儲能在現(xiàn)有造價和峰谷分時電價政策下，經濟效益并不明顯，無法大規(guī)模推廣應用。

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)勢或將進一步顯現(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，市場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杭州供電公司下屬杭州凱達電力建設公司聯(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商身份向鐵塔公司收取能源費和服務費；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，后期共同獲取相關收益。


據國網杭州供電公司相關負責人介紹，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、電網側儲能等領域，梯次電池利用已經開始實踐，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將迎來良機。


2020年11月19日，在超山風景區(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，預計每年節(jié)省電費3.6萬元

梯次電池利用 電網企業(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)?？稍偕茉床⒕W、輔助服務、電力輸配、5G通信基站儲能應用因規(guī)?；锰卣鳎饾u成為市場關注的重點，包括千瓦級戶用儲能產品、十千瓦至百千瓦級的光儲微網、電動汽車充電站儲能系統(tǒng)、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說，電網公司無疑是電池梯次利用可發(fā)掘的重要客戶。2019年，國家電網公司出臺相關文件，提出通過輸配電價疏導機制，將儲能作為改善新能源并網特性、平滑新能源出力的必要技術措施。

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

國網浙江電力已建成杭州10千伏移動儲能電站等項目。在當前儲能未能納入輸配電價成本核算范圍，制約電網側儲能發(fā)展的前提下，梯次電池的利用，為探索更低成本推動電網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(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，梯次電池已經在電網側試點應用。2018年3月，長深高速六合服務區(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——充電樁的應用。2018年8月，廣州將梯次電池應用于微電網儲能，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，構建起龐大的分布式資源池，對開展需求側響應、提升電網彈性具有重要意義，背后隱形價值十分可觀。