代曉霞 曹慧莉 徐陽陽

隨著我國新能源汽車產(chǎn)量和保有量的不斷攀升，動力電池將逐漸進入退役期，回收利用市場前景廣闊。預(yù)計到2025年，我國動力電池梯次利用市場規(guī)模將達到282億元。當(dāng)前我國動力電池梯次利用尚未形成規(guī)模化和規(guī)范化的應(yīng)用場景，商業(yè)模式、技術(shù)創(chuàng)新等方面還存在不少問題亟待解決，這也是動力電池產(chǎn)業(yè)鏈乃至新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)。加快動力電池梯次利用規(guī)?；l(fā)展迫在眉睫。

我國動力電池梯次利用尚處于起步階段

應(yīng)用場景：我國電網(wǎng)儲能場景發(fā)展迅速，家庭和商業(yè)儲能等其它場景起步較晚。目前，全球各國都在積極開展動力電池梯次利用相關(guān)研究和商業(yè)應(yīng)用。美、日、德等國起步較早，并且已有成功的商業(yè)項目和應(yīng)用工程。例如，日本的4R Energy公司、美國的FreeWire公司、德國博世集團等公司已成功開發(fā)出家庭和商業(yè)儲能、移動電源以及電網(wǎng)儲能等梯次電池應(yīng)用場景。我國是近幾年才開始相關(guān)研究并進行布局，中國鐵塔、沃特瑪、平高集團等企業(yè)的探索實踐主要在電網(wǎng)儲能、低速電動車等應(yīng)用場景方面。

商業(yè)模式：美、日商業(yè)模式已經(jīng)成熟，我國尚處于探索中。目前，美國實行的是生產(chǎn)者責(zé)任延伸+消費者押金制度，政府通過押金制度督促消費者上交退役電池給汽車銷售企業(yè)。同時對電池生產(chǎn)企業(yè)收取回收費、對消費者收取部分手續(xù)費，用于成立回收基金，以支持電池梯次利用和回收利用。日本從2000年起即規(guī)定電池生產(chǎn)商負責(zé)鋰電池回收，消費者則基于“自愿努力”和循環(huán)觀念，參與廢舊電池的回收，退役電池通過逆向物流統(tǒng)一返回電池生產(chǎn)企業(yè)進行評估、分選和重組，再流向梯次電池用戶（企業(yè)或消費者）。相較于美、日成熟的電池梯次利用商業(yè)模式，我國尚未形成覆蓋面較廣且統(tǒng)一的回收網(wǎng)絡(luò)，處于多種模式并存狀態(tài)。

技術(shù)規(guī)范：性能評估、分選重組和壽命預(yù)測技術(shù)與國外仍有差距。從技術(shù)角度看，梯次利用電池性能評估檢測、快速分選和重組、電池溯源和安全監(jiān)控是全球重點突破的方向。早在2002年，美國等國就已開展車用淘汰電池的二次利用研究，主要針對電池梯次利用的過程、步驟、經(jīng)濟性及示范規(guī)模，目前研發(fā)重點放在電芯評估、分選和溯源等領(lǐng)域。就我國企業(yè)而言，中國鐵塔公司已制定了《中國鐵塔梯級電池產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范書》，并聯(lián)合其它企業(yè)、研究所共同建立了統(tǒng)一的梯級電池技術(shù)標準體系；寧德時代等企業(yè)也已開展針對退役電池包進行健康指數(shù)評價等方面的研究，在動力電池退役判定標準及性能評估技術(shù)、自動化拆解和分選重組、電池壽命預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，與發(fā)達國家仍有差距。

我國動力電池梯次利用規(guī)?；l(fā)展的四大問題

尚未建立起共生共贏的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈。我國動力電池回收梯次利用按照上下游產(chǎn)業(yè)鏈可分為三個層次：生產(chǎn)層、梯次利用層和再生層， 目前這三個層級相對孤立，沒有建立起共生共贏的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈。一是三個層次的協(xié)同性不足。生產(chǎn)層的目標是生產(chǎn)電池和銷售汽車，不重視有利于回收利用的標準化電池的研發(fā)設(shè)計；梯次利用層的目標是更低成本地實現(xiàn)梯次利用，不重視梯次利用后電池的有序回收。二是信息數(shù)據(jù)未能共享。目前，我國生產(chǎn)層的電池管理系統(tǒng)（BMS）運行數(shù)據(jù)與電芯數(shù)據(jù)尚未進行有效整合，上下游信息數(shù)據(jù)未能打通，進而增加了梯次利用電池重組的難度。

梯次利用盈利模式不成熟。對于梯次利用企業(yè)而言，在成本方面，梯次利用需要對回收來的退役電池進行檢測、分類、重新配組，由于電池標準不一、電池信息數(shù)據(jù)未能完全共享，以及梯次利用技術(shù)剛剛起步等原因，需要投入大量的資金和人力，梯次重組電池成本較高。在收入方面，目前我國梯次利用的主要用戶是中國鐵塔公司，其在采購梯次電池時一般會對標其經(jīng)常采購使用的鉛酸電池，給出的梯次電池采購價較低。較高的成本和較低的采購價使得梯次利用企業(yè)盈利空間不足，亟待探索新型盈利模式。

梯次利用關(guān)鍵技術(shù)亟待突破。我國動力電池梯次利用在重組技術(shù)、離散整合技術(shù)和壽命預(yù)測技術(shù)等方面存在技術(shù)難點。

重組技術(shù)的主要難點是分組技術(shù)和成組技術(shù)，目前都存在不少問題，如分組參數(shù)設(shè)定不合理，模組離散性大，性能不穩(wěn)定、系統(tǒng)集成困難等。離散整合技術(shù)的關(guān)鍵是讓不同離散程度的電池包在同一系統(tǒng)里高效運行。退役模組芯片系統(tǒng)（SOC）檢測模擬技術(shù)和電源管理系統(tǒng)（BMS）技術(shù)是亟待突破的技術(shù)難點。壽命預(yù)測技術(shù)是整個梯次利用產(chǎn)品技術(shù)的關(guān)鍵點，目前在電量衰減機理、余能檢測以及新技術(shù)精確測量定量技術(shù)等方面，還亟待突破。

標準及技術(shù)規(guī)范發(fā)展滯后。標準和技術(shù)規(guī)范的制定和推廣是梯次利用規(guī)?；瘧?yīng)用的前提。雖然車用動力電池的生產(chǎn)設(shè)計、信息追溯、拆解規(guī)范、余能檢測等相關(guān)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布，但因為缺乏對應(yīng)的強制性標準或可操作性的技術(shù)規(guī)范，不同廠家的電池結(jié)構(gòu)、材料體系差距較大，部分汽車生產(chǎn)企業(yè)未能主動公開動力蓄電池拆卸、拆解及貯存技術(shù)說明等信息，梯次電池重組及評價不規(guī)范，不利于電池規(guī)范化規(guī)?；荽卫谩?/p>

幾點建議

構(gòu)建我國動力電池梯次利用的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。一是構(gòu)建全生命周期的生態(tài)體系。建立電池生產(chǎn)商、整車企業(yè)、回收企業(yè)、梯次利用企業(yè)、梯次利用用戶和再生冶煉企業(yè)六位一體的梯次利用生態(tài)體系，形成聯(lián)動。二是探索適合的商業(yè)模式。整合行業(yè)資源，構(gòu)建覆蓋面廣、可持續(xù)的回收和梯次利用網(wǎng)絡(luò)。三是搭建信息溯源平臺。構(gòu)建從電池生產(chǎn)、使用、梯次利用、報廢回收等全生命周期的信息溯源系統(tǒng)，實現(xiàn)電池管理系統(tǒng)（BMS）的運行數(shù)據(jù)與電芯數(shù)據(jù)后臺全部傳輸，信息系統(tǒng)可以對電池單體數(shù)據(jù)的實時溯源進行查詢，并實現(xiàn)用大數(shù)據(jù)平臺進行電池評估篩選。

加強對關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與攻關(guān)。一是離散整合技術(shù)。針對梯次應(yīng)用不同場景的Pack設(shè)計電池模組建立數(shù)據(jù)庫，根據(jù)不同電池模組的性能、壽命、容量、內(nèi)阻、余能等數(shù)據(jù)參數(shù)重新分組，建立數(shù)據(jù)模型和電池管理系統(tǒng)，提升重組后電池的性能。二是儲能系統(tǒng)并網(wǎng)拓撲研究。針對不同種類、規(guī)模、大小的動力電池，研究設(shè)計合理的基于高頻變壓器隔離的級聯(lián)H橋儲能系統(tǒng)并網(wǎng)拓撲，降低儲能系統(tǒng)對梯次利用電池種類及電池一致性的依賴，提升退役電池的利用率。

制定相關(guān)技術(shù)標準及規(guī)范。一是管理標準。制定《新能源汽車動力電池梯次利用實施細則》，細化梯次利用上下游相關(guān)主體的責(zé)任，加強動力電池梯次利用行業(yè)準入門檻、信息溯源管理、梯級電池管理、梯次利用基金等相關(guān)標準體系建設(shè)。二是技術(shù)標準。研究制定動力電池Pack拆解工藝規(guī)范，并對電池拆解后的分類、標簽、存放、信息錄入和追溯等相關(guān)工作做出明確規(guī)范。三是評價標準。建立新能源汽車動力蓄電池第三方評價標準，為動力電池梯次利用企業(yè)在動力蓄電池余能檢測、殘值評估等階段提供技術(shù)指導(dǎo)。

創(chuàng)新梯次應(yīng)用盈利模式。一是多元化開拓梯次應(yīng)用場景。在太陽能、風(fēng)能等可再生能源并網(wǎng)、微電網(wǎng)、工業(yè)領(lǐng)域儲能、低速交通、汽車充電樁、社區(qū)及公共建筑儲能、數(shù)據(jù)中心備用電源等領(lǐng)域建設(shè)梯級電池應(yīng)用示范。二是打造租售并舉的梯次應(yīng)用模式。針對客戶的需求程度和資金承受能力分類實施，對于需求強烈、資金充裕的梯次利用客戶，以出售梯級電池為主；對于社區(qū)、景點、數(shù)據(jù)中心等需求不夠強烈、資金預(yù)算不足的客戶，則可借鑒合同能源管理的經(jīng)驗采取出租的方式。三是多種支付方式。通過分期付款、分時租賃、盈利后結(jié)算、托管運營，甚至免費供貨（靠后續(xù)增值服務(wù)）等方式吸引梯次用戶。

完善政策激勵機制。一是統(tǒng)籌現(xiàn)有資金專項，對動力電池回收利用體系的建設(shè)、動力電池梯次利用技術(shù)的研發(fā)、動力電池梯次利用示范項目等，給予一定的資金補貼，優(yōu)先推薦其申報國家節(jié)能環(huán)保、綠色制造等專項資金，對梯次利用電池用戶給予一定的財政補貼。二是積極探索建立梯次利用回收體系社會資金保障機制，逐步形成政府資助引領(lǐng)、企業(yè)和社會多元投入、經(jīng)濟和環(huán)境效益共享的資金保障機制。