梯次利用是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的利益最大化，但其面臨的難題也很多，首要解決的便是把動(dòng)力電池梯次利用從戰(zhàn)略層面導(dǎo)入設(shè)計(jì)，避免走彎路，下好梯次利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的“先手棋”。政府和行業(yè)協(xié)會(huì)需要就動(dòng)力電池梯次利用做出前瞻性的設(shè)計(jì)，找準(zhǔn)難點(diǎn)和優(yōu)先方向，實(shí)現(xiàn)梯次利用的產(chǎn)業(yè)化。

動(dòng)力電池從開(kāi)始使用到電池能量完全耗盡報(bào)廢的壽命約為20年，但是當(dāng)動(dòng)力電池只能充滿原有電量80%的時(shí)候，就不適合繼續(xù)在電動(dòng)車上使用。通過(guò)梯次利用，二次動(dòng)力電池可以有其他用途。

就產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看，不同車企的電池路線、規(guī)格和測(cè)評(píng)要求各不相同，造成了電池的型號(hào)過(guò)多、產(chǎn)量過(guò)度分散，為梯次利用帶來(lái)難度。此外，新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈條中各自為政的態(tài)勢(shì)，單靠車企、電池企業(yè)或者電池租賃的運(yùn)營(yíng)商主動(dòng)牽頭從事動(dòng)力電池梯次利用的研究，難度較大。

現(xiàn)行的動(dòng)力電池梯次利用政策框架

根據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2020年將迎來(lái)10GWh退役規(guī)模。除了確定報(bào)廢的拆解回收原材料，將其余可在其他場(chǎng)景再次利用的電池梯次利用更能發(fā)揮動(dòng)力電池的剩余價(jià)值。

我國(guó)自2011年起開(kāi)始將動(dòng)力電池回收利用工作納入新能源汽車推廣應(yīng)用的政策體系，并在2012-2020年節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中對(duì)未來(lái)動(dòng)力電池回收工作進(jìn)行了明確規(guī)劃。

2015年年底至今年初，多部委專門針對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池的回收利用出臺(tái)指導(dǎo)性和規(guī)范性文件，促進(jìn)新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?、規(guī)范化、專業(yè)化發(fā)展，提高新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用水平。

今年1月份，五部委聯(lián)合下發(fā)《電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015年版)》，提出對(duì)動(dòng)力電池回收利用實(shí)施生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)承擔(dān)電動(dòng)汽車廢舊動(dòng)力蓄電池回收利用的主要責(zé)任，動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)承擔(dān)電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)售后服務(wù)體系之外的廢舊動(dòng)力蓄電池回收利用的主要責(zé)任。同時(shí)，政策還對(duì)構(gòu)建回收體系，開(kāi)展回收業(yè)務(wù)的企業(yè)應(yīng)具備的條件，廢舊動(dòng)力電池拆解、貯存、運(yùn)輸和再利用原則等內(nèi)容提出了明確要求。

《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》提出，應(yīng)根據(jù)廢舊動(dòng)力蓄電池的容量、充放電特性及安全性評(píng)估等實(shí)際情況綜合判斷是否滿足梯級(jí)利用相關(guān)要求，對(duì)符合要求的廢舊動(dòng)力蓄電池分類重組，提高綜合利用經(jīng)濟(jì)效益?！稄U電池污染防治技術(shù)政策》(征求意見(jiàn)稿)中，將已經(jīng)失去使用價(jià)值而被廢棄的動(dòng)力電池組(包)、模塊或單體電池單獨(dú)作為一個(gè)類別納入廢電池污染防治管理體系。

以上相關(guān)文件規(guī)定，共同構(gòu)成了動(dòng)力電池回收利用的政策框架，為行業(yè)和企業(yè)開(kāi)展業(yè)務(wù)工作指明了方向。但總體來(lái)看，具體指向動(dòng)力電池梯次利用的文件條目不多，部分需要明確的事項(xiàng)尚未系統(tǒng)化規(guī)定。

梯次利用有案例可循但無(wú)專門從事業(yè)務(wù)的企業(yè)

目前，動(dòng)力電池的梯次利用正處于研究過(guò)程中，梯次利用的案例多是示范性質(zhì)。如北京市科委的“電動(dòng)汽車鋰離子電池系統(tǒng)全生命周期利用技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目組，利用退役的動(dòng)力電池，在電動(dòng)場(chǎng)地車、電動(dòng)叉車和電力變電站直流系統(tǒng)上進(jìn)行改裝示范，經(jīng)實(shí)測(cè)回收電池性能相比傳統(tǒng)鉛酸電池有優(yōu)勢(shì)，且經(jīng)濟(jì)性較好。

日本的4REnergy株式會(huì)社將回收的電池應(yīng)用于儲(chǔ)能，開(kāi)發(fā)了標(biāo)稱功率分別為12、24、48、72、96kW的家用和商用儲(chǔ)能產(chǎn)品。美國(guó)的杜克能源、EnerDel、日本的伊藤忠商事，也在回收容量低于80%的退役電池，推廣家用儲(chǔ)能設(shè)備。其他諸如加州理工大學(xué)、美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主要針對(duì)不同體系電池二次利用的性能表現(xiàn)、電池的可靠性、電池的成本等方面做了研究。

由于動(dòng)力電池梯次利用仍然處于技術(shù)驗(yàn)證和項(xiàng)目示范階段，因此并沒(méi)有專門從事梯次利用業(yè)務(wù)的企業(yè)，目前梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目的參與方主要有科研機(jī)構(gòu)、動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)、電動(dòng)汽車制造商、儲(chǔ)能產(chǎn)品及零部件開(kāi)發(fā)商、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商、電力用戶、廢舊電池回收企業(yè)等。

中短期內(nèi)，電動(dòng)汽車和動(dòng)力電池系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)是梯次利用的最主要市場(chǎng)推動(dòng)力。以電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)為主導(dǎo)，與動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)、儲(chǔ)能產(chǎn)品及零部件開(kāi)發(fā)商開(kāi)展合作，是現(xiàn)階段開(kāi)展梯次電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域中的示范應(yīng)用和商業(yè)化探索的主要方式。

梯次利用仍存在技術(shù)和市場(chǎng)的不確定性

業(yè)內(nèi)專家表示，能否建立起經(jīng)濟(jì)可行并且能夠持續(xù)健康運(yùn)行的梯次利用商業(yè)體系，還取決于以下因素。

首先，是否具備梯次利用的技術(shù)能力和市場(chǎng)策略，包括從電動(dòng)汽車上拆卸動(dòng)力電池包、檢查系統(tǒng)是否具有梯次利用能力、將電池系統(tǒng)拆解并重新組成新系統(tǒng)、為梯次電池系統(tǒng)的運(yùn)行提供維護(hù)服務(wù)等相關(guān)方面的技術(shù)能力，以及選擇合適的領(lǐng)域開(kāi)展商業(yè)化的梯次利用項(xiàng)目。

面對(duì)成本快速下降、性能大幅提升的新電池，如何解決退役動(dòng)力電池技術(shù)性能降低與梯次利用技術(shù)成本增加之間的矛盾。一方面，面對(duì)退役動(dòng)力電池大幅衰減的容量和壽命，梯次利用產(chǎn)業(yè)必須給出極低的價(jià)格才能滿足市場(chǎng)要求，；另一方面退役動(dòng)力電池的回收、運(yùn)輸、電池測(cè)試、篩選和系統(tǒng)重組等環(huán)節(jié)技術(shù)難度大、工藝復(fù)雜，帶來(lái)成本增加。

新能源分析師孫棟棟表示，包括國(guó)家電網(wǎng)下屬的北京、浙江公司，都在致力于動(dòng)力電池的余能研究，投入資金上馬梯次利用研究項(xiàng)目，但是進(jìn)展相對(duì)緩慢。

除了商業(yè)操作層面、政策法規(guī)上的困難和欠缺外，純技術(shù)層面首先就面臨著很大的障礙。由于動(dòng)力電池比較特殊，僅從時(shí)間上看，比如出廠日期、累計(jì)使用時(shí)間的單一數(shù)據(jù)無(wú)法判斷剩余價(jià)值，因?yàn)殡姵厥Ｓ鄡r(jià)值與時(shí)間呈非線性關(guān)系，還需要SOH及其他關(guān)鍵數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)是在使用過(guò)程中由BMS（電池管理系統(tǒng)）測(cè)量計(jì)算產(chǎn)生。技術(shù)上的困難就在于此，一是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，二是數(shù)據(jù)的完整性，三是數(shù)據(jù)的可獲得性，四是數(shù)據(jù)的安全性。這幾個(gè)問(wèn)題都與BMS脫不了干系，所以，動(dòng)力電池的梯次利用，BMS才是關(guān)鍵。

政府層面需要從頂層設(shè)計(jì)發(fā)力

中國(guó)工程院院士楊裕生認(rèn)為，經(jīng)過(guò)檢測(cè)和處理后，在動(dòng)力電池外觀完好、沒(méi)有破損、各功能元件有效的情況下，可進(jìn)行梯次利用在通信、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，也可以用在公園景區(qū)的短距離電動(dòng)場(chǎng)地車、游覽車、高爾夫球車上，作為這些低速電動(dòng)車的動(dòng)力源。

業(yè)內(nèi)不少企業(yè)開(kāi)始關(guān)注，示范項(xiàng)目也逐步形成。楊裕生認(rèn)為，動(dòng)力電池梯次利用不僅可以實(shí)現(xiàn)，而且還將成為新能源汽車“后市場(chǎng)”中非常有前景的視角。

目前國(guó)內(nèi)部分省份在推動(dòng)新能源汽車用動(dòng)力電池梯次利用方面已經(jīng)搶先起跑。國(guó)網(wǎng)浙江電力公司于2013年編制完成了《動(dòng)力電池電動(dòng)自行車梯次利用技術(shù)方案》，其對(duì)電動(dòng)汽車報(bào)廢電池的電芯進(jìn)行重組，改造成用于48伏電動(dòng)自行車的動(dòng)力電源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。除杭州外，北京也對(duì)動(dòng)力電池梯次利用進(jìn)行了探索。今年3月，由國(guó)網(wǎng)北京電科院開(kāi)展的退役電池梯次利用儲(chǔ)能工程落地大興電動(dòng)汽車充電站。

通過(guò)動(dòng)力電池梯次利用項(xiàng)目的開(kāi)展，將為電動(dòng)汽車退役電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展探索道路，并且在不增容、擴(kuò)容的條件下，改變充電設(shè)備的接入方案來(lái)滿足當(dāng)前直流快充的負(fù)荷控制需求，在新能源汽車規(guī)模化發(fā)展方面有深遠(yuǎn)意義。

電池梯次利用應(yīng)用于規(guī)模儲(chǔ)能還有很長(zhǎng)的路要走，但是業(yè)內(nèi)專家表示，分散的、小規(guī)模的梯次利用可能更有實(shí)際意義。自家的新能源汽車，淘汰下的電池，稍加改裝，成為自家的“移動(dòng)充電寶”，或者像特斯拉能源墻一樣，成為小規(guī)模分布式儲(chǔ)能的一部分，更容易實(shí)現(xiàn)。

國(guó)家科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼指出，政府層面要充分發(fā)揮現(xiàn)有在線檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)作用，累計(jì)歷史數(shù)據(jù)來(lái)支撐退役電池甄別、分級(jí)和梯次利用。同時(shí)，加快建立電池回收體系，構(gòu)建動(dòng)力電池回收體系產(chǎn)業(yè)鏈。還應(yīng)該盡快出臺(tái)車用動(dòng)力電池回收利用政策和法律法規(guī)，明確責(zé)任主體，建立監(jiān)督監(jiān)管制度。這個(gè)在專項(xiàng)中有所部署，但產(chǎn)業(yè)要快速建設(shè)起來(lái)。

同時(shí)，動(dòng)力電池的梯次利用產(chǎn)業(yè)鏈，涉及到用戶(車主或商業(yè)運(yùn)營(yíng)單位)、車企、動(dòng)力電池企業(yè)、梯次利用企業(yè)，如何創(chuàng)造一個(gè)共生共贏的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，必須要考慮。如果僅僅是后端的梯次利用企業(yè)獲利，那么用戶、車企、以及動(dòng)力電池企業(yè)，就沒(méi)有足夠的動(dòng)力去參與和推動(dòng)動(dòng)力電池的梯次利用，產(chǎn)業(yè)規(guī)模就難以起來(lái)。

這既需要政府層面建立相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，也需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)，緊密合作。

建立科學(xué)的動(dòng)力電池評(píng)估體系是先決條件

萬(wàn)鋼表示，未來(lái)要加強(qiáng)對(duì)退役電池的質(zhì)量、性能鑒別、分級(jí)等測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面的研究，要制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)梯次利用。

目前我國(guó)和德國(guó)建立了中德電動(dòng)汽車的聯(lián)合研究中心，集高校、研究院所、整車企業(yè)和零部件企業(yè)在一起，共同研究未來(lái)發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等。

業(yè)內(nèi)專家建議，要加強(qiáng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面研究，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)梯次利用。從國(guó)際上看，動(dòng)力鋰電池梯級(jí)利用主要應(yīng)用領(lǐng)域是家庭儲(chǔ)能、新能源分布式發(fā)電儲(chǔ)能、防災(zāi)據(jù)點(diǎn)以及通信基站等。這些領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)能量密度的要求不高，但是對(duì)電池的循環(huán)壽命和價(jià)格要求相對(duì)較為苛刻，需要考慮電池回收、轉(zhuǎn)換及運(yùn)輸?shù)榷嘀爻杀尽?/p>

梯次利用的核心詞就是殘值，卓能新能源(廣西)總經(jīng)理鄧綸浩認(rèn)為，關(guān)于梯次利用，如果電池包拿回來(lái)以后，發(fā)現(xiàn)某個(gè)電池有問(wèn)題，把它換下來(lái)，換一個(gè)新的或者維修過(guò)的，進(jìn)行循環(huán)利用，成本大幅度下降，這是全生命周期的概念，這點(diǎn)恰恰是作為電池廠或者車廠容易忽視的問(wèn)題。

梯次利用是解決降低成本或者給企業(yè)有一條其他出路的辦法，但必須要做全生命周期的評(píng)估，評(píng)估完了以后，才知道汽車上充電電量降至70-80%不能用的電池，能不能在其他地方使用，這樣才能把成本核算出來(lái)。

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