动力电池梯次利用发展前景到底怎么样？

　　近两年来，电动汽车逐渐被认可，从国家政策，到企业信心，从投资人到从业者，从国内大小车企到国外汽车行业巨无霸。每个人的姿势都从原来的抱臂观望，秒变一拥而上。电动汽车，尤其纯电动汽车是未来，成为共识。

　　红红火火的电动汽车大跃进，带来的直接问题将是电池用完了怎么办?梯次利用，动力电池回收，被讨论了这么多年，但商业运营，却仍然看不到影子。

　　动力电池回收，做的好，立即变废为宝，做不好，就是玩火自焚，只夸张了一点点。

　　1 怎么利用

　　任何一件商品，首先得找到需求，你才好下手设计生产，退役的动力电池都能干什么?

　　1.1 新能源储能发电站

　　人们嘴里的梯次利用，最主要的是把眼光放在了大规模新能源储能电站上。

　　风能、太阳能发电，已经不是什么新鲜技术，但在我国却一直没有得到大规模应用，时不时的还会报出弃风弃光的新闻，尤其太阳能。为什么?

　　不稳定，因为光伏发电站是靠天赏饭吃，阳光好，发电多，阳光不好，就几乎没电，甚至连发电站的运营还得从主干电网取电。

　　如果今天晴天，你能稳稳当当的发电一整天，明天阴天就休息，这样也能忍。实际的光伏电站却是，天上飘来一片云，发电功率下跌50%;旁边大厦的影子逐渐转过来，遮住了我的屋顶电站，发电量还剩下20%。夏天，光伏电池表面温度太高，发电功率上不去，一阵凉风吹来，发电功率眼看着上升。

　　没错，就是这么任性。这样毫无征兆的变来变去，我们的电网是承受不起的，以现在的供配电智能化程度，实时调节，还不具备吸纳中型以上电站发电功率波动的能力。

　　这个问题，讨论来讨论去，只有储能能够解决。储能电池组，作为一个蓄水池，在主干电网和新能源电站之间形成一个缓冲区，使得电站能够在一段时间内以一个平稳功率向电网供电。

　　1.2 独立储能电站

　　独立储能电站，说起来跟前面的类似，但它的建设主体和建设目的都不同。这样的电站，是基于大量地区存在峰谷电价现象而出现的。比如一个地区用电高峰时段，电价1.2元一度电，半夜没人用电的时候，可能就变成3毛钱一度电了。独立储能电站，最基本的业务就是赚取差价。电价低时买电充到电池组里，电价高时卖电，把电池组里的电输送到电网上。

　　独立储能电站，不单纯服务于谁。除了赚取差价，也可以租赁给附近的新能源发电站或者签约几个对电能质量和供电连续性要求高的大企业，赚取租金。

　　只有储能介质的价格下降到一定程度，这种储能电站才有生存空间。随着电力改革的深入，当电力成为商品，可以交易，独立储能电站的生意还会更多样。

　　1.3 家用储能

　　行业里还叫做分布式，就是每家每户，在自家屋顶上安装太阳能电池，发出来的电存储在自家的电池箱里。家庭用电，就由电池箱来供给。白天发的电量，可以供几天几夜使用。

　　当环境允许，家庭也可以买卖电，如同德国已经实现了的模式，白天卖电给电网，晚上从电网购买便宜的电给电池组充电。

　　1.4 低速车辆

　　在乘用车和商用车上淘汰下来的动力电池，还可以作为动力，用在低速运行的车辆上。

　　低速车辆往往主打低价，同时由于速度低，对功率的需求也比较小，因而高速车辆上退役的动力电池依然可以满足要求。

　　1.5 太阳能路灯

　　照明技术大大进步的今天，路灯功率要求越来越低，动力电池包中的一个普通模组，就远远可以满足它的要求。

　　总之，很多对功率要求不太高的场合或者空间充裕的场合，都可以是退役动力电池第二个家。

　　1.6 拆解

　　上面说的，都是退役下来以后，除了容量以外，没有别的问题的电池，所谓进行梯次利用。

　　除此外，还存在着很多种无法继续使用的电芯。

　　存在安全隐患的电芯，使用到3年或者5年的寿命期限已经很勉强，再接着用会出现热失控的风险。怎样把它们挑选出来，是健康的电芯继续使用的一个前提。

　　规格太个性没人配得上的电芯，实际上，在今年国家发布动力电池尺寸标准以前，除了18650等古典品种以外，不同厂家很少出品尺寸完全一致的电芯和电池组。

　　这些无法继续使用的电芯，就需要进行拆解，回收有用的原材料。拆解回收，怎样的技术和工艺使得收获的材料价值高于付出的劳动，这是个问题。

　　2 问题

　　动力电池的梯次利用产品既然是有市场的，为何还没有出现大规模商业化的迹象呢?

　　2.1 安全筛选

　　退役的动力电池，必须把安全有问题的电池筛选出来，或者做安全分级处理，才有可能继续流动到后面的市场中去。无论是整个电池包原封不动的用，还是拆解出模块再用，安全筛选都少不了。

　　旧电池安全筛选技术，怎样用简单的方法鉴别出存在安全隐患的电池，甚至能把鉴别结果呈现为风险性高中低，是当前行业最主要的瓶颈。

　　这个过程既要考虑筛选的准确性，还得考虑成本。毕竟，二次利用，主打的就是性价比了。

　　2.2 通讯和接口问题

　　想要整个电池包拿来就用，需要解决的问题就是高低压接口和通信协议匹配问题。对于大规模储能电站，将多个具有独立电池管理系统的电池包并联在直流母排上使用，是可能的。高低压接口，硬件可以更换或者转接，但通讯协议是一个问题。

　　是否有这种可能，每家的电池管理系统都预留一个后门，使得电池包从汽车上退役以后，后门程序触发，使得不同厂家的电池包，统一执行一个储能通讯协议。个人的想法而已。

　　2.3历史数据不全

　　对于判断一个退役电池包的可用性，有人把希望寄托于挖掘历史运行数据上。历史数据，详细记录着电池包的充放电电流，电压，温度等重要参数，以及每次的故障代码，确实是当前能够想到的最好的筛选资源。

　　但每家主机厂和电池厂起点不同，在车辆运行之初，有些厂家并没有意识到积累运行数据的重要性，历史数据不全并不是个别现象。

　　在短期数据的基础上，进行数据处理，不管历史上这个电池包经历了什么，只针对当前电池状态做判断，可能是比较现实的路径。

　　3 有助于梯次利用的新技术

　　下面罗列一下最近接触到的两个与梯次利用有关的新技术。

　　3.1宝马关于热失控研究报告

　　最近去参加一个展览，宝马的武鹏博士发表了一个报告，报告中提及了关于SOH与退役电池热失控风险关系的研究结论，认为热失控可能性随着SOH的降低而升高;同时，当锂电池负极出现析出的锂单质时，热失控风险上升。

　　3.2 锂离子电池析锂检测

　　这里要说的是一篇论文，感觉这个技术比较有戏。论文作者是清华大学张剑波教授等人，文章提出了一个判断锂电池负极是否析出锂单质的简单有效检测方法。

　　实验中，18只样品组，分别以不同的充放电电流，充放电截止电压，充放电温度和充放电恒压时间进行寿命测试;9只样品组，分别以不同的充放电电流，充放电截止电压，充放电温度进行寿命测试。找到了测试条件和结果与锂电池负极析锂的相关性，区分了锂电池的老化原因是SEI膜的生长，还是负极的析锂问题。

　　最后通过对样品解剖后负极片的EDS能谱，验证之前判断的正确性。

　　通过这个方法，只要测试退役电池中的部分单体，就可以判断这个批次是否存在负极析锂现象，也就从一个侧面判断了，电池热失控的风险性。

　　最后，历史数据不全已经是个事实，想要从历史数据直接去判断电池的安全性，可能性较小。很有可能，动力电池在规格尺寸真正实现统一以前，只能直接走报废拆解的路。