動力電池梯次利用怎麼還不來？

近兩年來，電動汽車逐漸被認可，從國家政策，到企業信心，從投資人到從業者，從國內大小車企到國外汽車行業巨無霸。每個人的姿勢都從原來的抱臂觀望，秒變一擁而上。電動汽車，尤其純電動汽車是未來，成為共識。

紅紅火火的電動汽車大躍進，帶來的直接問題將是電池用完了怎麼辦？梯次利用，動力電池回收，被討論了這麼多年，但商業運營，卻仍然看不到影子。

動力電池回收，做的好，立即變廢為寶，做不好，就是玩火自焚，只誇張了一點點。

1 怎麼利用

任何一件商品，首先得找到需求，你才好下手設計生產，退役的動力電池都能幹什麼？

1.1 新能源儲能發電站

人們嘴裡的梯次利用，最主要的是把眼光放在了大規模新能源儲能電站上。

風能、太陽能發電，已經不是什麼新鮮技術，但在我國卻一直沒有得到大規模應用，時不時的還會報出棄風棄光的新聞，尤其太陽能。為什麼？

不穩定，因為光伏發電站是靠天賞飯吃，陽光好，發電多，陽光不好，就幾乎沒電，甚至連發電站的運營還得從主幹電網取電。

如果今天晴天，你能穩穩噹噹的發電一整天，明天陰天就休息，這樣也能忍。實際的光伏電站卻是，天上飄來一片雲，發電功率下跌50%；旁邊大廈的影子逐漸轉過來，遮住了我的屋頂電站，發電量還剩下20%。夏天，光伏電池表面溫度太高，發電功率上不去，一陣涼風吹來，發電功率眼看著上升。

沒錯，就是這麼任性。這樣毫無徵兆的變來變去，我們的電網是承受不起的，以現在的供配電智能化程度，實時調節，還不具備吸納中型以上電站發電功率波動的能力。

這個問題，討論來討論去，只有儲能能夠解決。儲能電池組，作為一個蓄水池，在主幹電網和新能源電站之間形成一個緩衝區，使得電站能夠在一段時間內以一個平穩功率向電網供電。

1.2 獨立儲能電站

獨立儲能電站，說起來跟前面的類似，但它的建設主體和建設目的都不同。這樣的電站，是基於大量地區存在峰谷電價現象而出現的。比如一個地區用電高峰時段，電價1.2元一度電，半夜沒人用電的時候，可能就變成3毛錢一度電了。獨立儲能電站，最基本的業務就是賺取差價。電價低時買電充到電池組裡，電價高時賣電，把電池組裡的電輸送到電網上。

獨立儲能電站，不單純服務於誰。除了賺取差價，也可以租賃給附近的新能源發電站或者簽約幾個對電能質量和供電連續性要求高的大企業，賺取租金。

只有儲能介質的價格下降到一定程度，這種儲能電站才有生存空間。隨著電力改革的深入，當電力成為商品，可以交易，獨立儲能電站的生意還會更多樣。

1.3 家用儲能

行業里還叫做分散式，就是每家每戶，在自家屋頂上安裝太陽能電池，發出來的電存儲在自家的電池箱里。家庭用電，就由電池箱來供給。白天發的電量，可以供幾天幾夜使用。

當環境允許，家庭也可以買賣電，如同德國已經實現了的模式，白天賣電給電網，晚上從電網購買便宜的電給電池組充電。

1.4 低速車輛

在乘用車和商用車上淘汰下來的動力電池，還可以作為動力，用在低速運行的車輛上。

低速車輛往往主打低價，同時由於速度低，對功率的需求也比較小，因而高速車輛上退役的動力電池依然可以滿足要求。

1.5 太陽能路燈

照明技術大大進步的今天，路燈功率要求越來越低，動力電池包中的一個普通模組，就遠遠可以滿足它的要求。

總之，很多對功率要求不太高的場合或者空間充裕的場合，都可以是退役動力電池第二個家。

1.6 拆解

上面說的，都是退役下來以後，除了容量以外，沒有別的問題的電池，所謂進行梯次利用。

除此外，還存在著很多種無法繼續使用的電芯。

存在安全隱患的電芯，使用到3年或者5年的壽命期限已經很勉強，再接著用會出現熱失控的風險。怎樣把它們挑選出來，是健康的電芯繼續使用的一個前提。

規格太個性沒人配得上的電芯，實際上，在今年國家發布動力電池尺寸標準以前，除了18650等古典品種以外，不同廠家很少出品尺寸完全一致的電芯和電池組。

這些無法繼續使用的電芯，就需要進行拆解，回收有用的原材料。拆解回收，怎樣的技術和工藝使得收穫的材料價值高於付出的勞動，這是個問題。

2 問題

動力電池的梯次利用產品既然是有市場的，為何還沒有出現大規模商業化的跡象呢？

2.1 安全篩選

退役的動力電池，必須把安全有問題的電池篩選出來，或者做安全分級處理，才有可能繼續流動到後面的市場中去。無論是整個電池包原封不動的用，還是拆解出模塊再用，安全篩選都少不了。

舊電池安全篩選技術，怎樣用簡單的方法鑒別出存在安全隱患的電池，甚至能把鑒別結果呈現為風險性高中低，是當前行業最主要的瓶頸。

這個過程既要考慮篩選的準確性，還得考慮成本。畢竟，二次利用，主打的就是性價比了。

2.2 通訊和介面問題

想要整個電池包拿來就用，需要解決的問題就是高低壓介面和通信協議匹配問題。對於大規模儲能電站，將多個具有獨立電池管理系統的電池包並聯在直流母排上使用，是可能的。高低壓介面，硬體可以更換或者轉接，但通訊協議是一個問題。

是否有這種可能，每家的電池管理系統都預留一個後門，使得電池包從汽車上退役以後，後門程序觸發，使得不同廠家的電池包，統一執行一個儲能通訊協議。個人的想法而已。

2.3歷史數據不全

對於判斷一個退役電池包的可用性，有人把希望寄託於挖掘歷史運行數據上。歷史數據，詳細記錄著電池包的充放電電流，電壓，溫度等重要參數，以及每次的故障代碼，確實是當前能夠想到的最好的篩選資源。

但每家主機廠和電池廠起點不同，在車輛運行之初，有些廠家並沒有意識到積累運行數據的重要性，歷史數據不全並不是個別現象。

在短期數據的基礎上，進行數據處理，不管歷史上這個電池包經歷了什麼，只針對當前電池狀態做判斷，可能是比較現實的路徑。

3 有助於梯次利用的新技術

下面羅列一下最近接觸到的兩個與梯次利用有關的新技術。

3.1寶馬關於熱失控研究報告

最近去參加一個展覽，寶馬的武鵬博士發表了一個報告，報告中提及了關於SOH與退役電池熱失控風險關係的研究結論，認為熱失控可能性隨著SOH的降低而升高；同時，當鋰電池負極出現析出的鋰單質時，熱失控風險上升。

3.2 鋰離子電池析鋰檢測

這裡要說的是一篇論文，感覺這個技術比較有戲。論文作者是清華大學張劍波教授等人，文章提出了一個判斷鋰電池負極是否析出鋰單質的簡單有效檢測方法。

實驗中，18隻樣品組，分別以不同的充放電電流，充放電截止電壓，充放電溫度和充放電恆壓時間進行壽命測試；9隻樣品組，分別以不同的充放電電流，充放電截止電壓，充放電溫度進行壽命測試。找到了測試條件和結果與鋰電池負極析鋰的相關性，區分了鋰電池的老化原因是SEI膜的生長，還是負極的析鋰問題。

最後通過對樣品解剖後負極片的EDS能譜，驗證之前判斷的正確性。

通過這個方法，只要測試退役電池中的部分單體，就可以判斷這個批次是否存在負極析鋰現象，也就從一個側面判斷了，電池熱失控的風險性。

最後，歷史數據不全已經是個事實，想要從歷史數據直接去判斷電池的安全性，可能性較小。很有可能，動力電池在規格尺寸真正實現統一以前，只能直接走報廢拆解的路。

然而，我們又相信，悲觀的樂觀主義者，才最可能在現實中走出一條路來。

（圖片來自互聯網）