《規劃》提出“推動動力電池全價值鏈發展”，如完善動力電池多層次、多用途回收體系，加強全生命周期監管等。征求意見稿提出的措施則更加具體，即鼓勵梯次利用企業研發生產適用于基站備電、儲能、充換電等領域的梯次產品。

 

在此之前，業界對動力電池的梯次利用問題爭議不斷。爭議的焦點是用在哪兒、怎么用及最終驗證能不能用。

 

“并不是所有動力電池都適合梯次利用。”南方電網科學研究院研究員雷博認為。而退役動力電池到底處在全生命周期的哪個狀態、如何對其進行全方位評估等問題，則是北京昇科能源科技有限責任公司創始人褚政宇更關心的。

 

《中國科學報》采訪時了解到，隨著我國新能源汽車快速推廣，按照動力電池使用壽命為5~10年計算，將有大量新能源汽車動力電池陸續退役。然而，動力電池運行數據缺失、檢測技術有限、相關標準缺乏等成為其梯次利用的攔路虎，制約行業規模化發展。

 

電池退役潮來了

 

根據公安部統計，截至2019年年底，我國新能源汽車保有量達381萬輛，較2018年增加120萬輛，增幅為46.05%。

 

根據《規劃》，從2021年起，國家生態文明試驗區、大氣污染防治重點區域新增或更新公交、出租、物流配送等公共領域車輛，新能源汽車比例不低于80%；到2035年，純電動汽車成為新銷售車輛的主流，公共領域用車全面電動化。

 

電池是電動汽車的核心器件之一，但由于動力電池壽命普遍為5～8年，隨著電動汽車保有量不斷增長，退役電池也將不斷增加。

 

隨著動力電池的使用時間增長，剩余容量會越來越低。當剩余容量為初始容量的80%左右時，動力電池將無法滿足電動汽車續航里程的需要，便會退役。但其仍有使用價值，經過測試分選后，仍然可以梯次利用到對電池能量密度要求較低的行業，如基站備電、儲能等領域。這不僅可減少資源的浪費和環境污染，還能產生一定的經濟價值。

 

動力電池梯次利用已經成為行業共識。如果把2014年看成是我國電動汽車量增長的元年，“今年是第六年，已經進入第一波動力電池退役高峰期”。褚政宇介紹，2019年數據顯示，約有12.4億瓦時動力電池退役，其中3/4左右為磷酸鐵鋰電池。

 

這些年，動力電池梯次利用場景較為明確，基本是通信基站備用電源、電網儲能、低速車等。

 

例如，中國鐵塔公司用退役磷酸鐵鋰電池作為通信基站備用電源，成為動力電池梯次利用發展最快的應用場景之一。目前在全國大約有12萬個基站使用退役電池，總容量大約為1.5億瓦時，這些電池主要是替代原有的鉛酸電池。

 

據專家估計，如果現有的通信基站全部更換，大約可以容納200萬輛電動汽車的退役電池。中華環保聯合會日前發布的報告認為，2025年來自電動汽車上的梯次電池電量將達到32億瓦時，可以覆蓋全國5G通信基站的備用電源需求。

 

篩選和評估是難點

 

然而，盡管市場前景廣闊，但目前動力電池梯次利用仍以試點示范工程居多，尚無法進行大規模的商業化應用。

 

2018年，南方電網科學研究院牽頭承擔了國家重點研發計劃“梯次利用動力電池規模化工程應用關鍵技術”項目。“我們在實施項目階段遇到的最大困難之一就是市面上獲取的退役電池存在嚴重的不規范。”雷博坦承，即使國家在2016年以后對動力電池產品規格尺寸、編碼等作了統一要求，“但整體可用性還不夠高”。

 

除此之外，動力電池在車輛上的使用情況也千差萬別，退役下來后，還面臨著不同程度的安全風險，如電池一致性較差、充放電倍率受限、倍率過大容易導致熱失控問題等。

 

在褚政宇看來，對退役動力電池進行檢測和運維可以解決上述大部分問題。

 

“我們去了很多現場。現場對退役動力電池的檢測時間要求非常高，只給四五個小時甚至30分鐘到1個小時，要快速把電池相關信息摸清楚。這時該怎么做，如何測試，測哪些數據？”褚政宇說。

 

例如，要快速評估電池當前的容量、內阻等參量，有無安全隱患，以及預測電池在梯次利用過程中的衰減趨勢。

 

為此，褚政宇所在的清華大學團隊總結出四點，分別是基礎信息、健康狀態、一致性狀態和安全狀態。“前三個是評估項，最后是否決項。但行業在安全狀態評估方面做得還不到位，很多檢測中心基本沒有這一項，未來應用時風險還是比較大的。”

 

“篩選、評估仍然是當下動力電池梯次利用的難點。”中國能源研究會儲能專業委員會副主任委員來小康坦言，行業需要一個標準程序，來判斷退役動力電池能不能用、怎么用、用到何處。

 

回收模式也至關重要

 

在雷博看來，要想做好動力電池梯次利用，需要加快建設信息追溯管理平臺，把現有電池生產、電網、電動汽車企業在建的平臺連接起來，實現數據化的聯動。

 

但另一個問題也無法回避，即知識產權。征求意見稿要求，梯次利用企業從事廢舊動力蓄電池梯次利用活動時，應依據國家有關法規要求，與新能源汽車、動力蓄電池生產企業協調、解決知識產權有關問題。

 

事實上，這一規定本身是合理的，可以有效防止出現知識產權糾紛，但在實施層面卻有很大難度。

 

專家表示，整車企業和動力電池生產企業一般不會向梯次利用企業提供相關信息，從知識產權的授權到核心技術的保密等諸多環節，都存在重重關卡。因此，“僅靠這一條款，很難讓知識產權問題得到解決，至少還需要明確相關技術產品的授權、保密等相關問題”。

 

除了提高檢測技術水平及數據聯動外，退役動力電池回收模式也至關重要。

 

中國綠色供應鏈聯盟電池專委會副秘書長楊清雨介紹，在國外，無論是租金、押金模式，還是企業付費模式，核心原則是誰使用誰承擔最后的回收責任。“在國內，國家利用各種政策鼓勵大家使用新能源汽車，是為了減輕使用者的成本。但從回收角度說，這是矛盾的。”

 

以磷酸鐵鋰電池為例，其剩余壽命和衰減曲線，適合梯次利用。楊清雨表示，如何讓企業愿意去回收并開展梯次利用，是政策上要考慮的。