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关于梯次电池合理利用的建议

作者:冯朝晖 来源:派能科技 时间:2019-05-10 浏览:

关于梯次电池的合理利用的建议

—从“北冥神功”到梯次利用

梯次利用与北冥神功

庄子·逍遥游有云:“穷发之北有冥海者,天池也”,北冥神功是金先生构筑武侠世界中一等一的功夫,书中说“天下武功无不为我所用,犹之北冥,大舟小舟无不载,大鱼小鱼无不容”,北冥神功的特点是乾坤乃大、包容并蓄,万物皆为我所用,另一个优势就是速成,青铜段位的小沙弥虚竹仅仅凭借不完全版的北冥内力,一日千里跻身最强王者。

在锂电池行业,梯次利用便好比是北冥神功一般,各种来路的二手锂电池,通过拆解重组后应用于梯级市场,可充分发挥电池的残余价值,提高经济收益的同时也带来了环保等社会价值的提升,尤其在成本压力日益变大的今天,梯次利用就如同北冥神功一样,是降低锂电池成本的速效良方。

而天龙八部还有个邪教BOSS丁春秋,原本也是逍遥派门下,因心术不正没有习得北冥神功,便自创了一门类似的速成功夫,叫“化功大法”,化功大法源自北冥神功,却因走了邪路似是而非。保定帝形容这门功夫是“邪门功夫,善消别人内力,能令人毕生武学修为废为一旦,天下武林之士,无不深恶痛绝”。

梯次利用也是如此,如果用的好那便犹之北冥,万物为我所用;如果轻率躁进走错了路,北冥神功可能就练成了化功大法。譬如动力电池梯次利用于储能电站,从多个角度来看都存在问题和争议。

动力电池梯次于储能电站不合理的三大原因

1、从经济角度来看,动力电池退役用于储能电站并不划算。

综合来说,从经济角度来分析,退役的动力电池用在储能电站上,只有初始建造成本是低的,但投资运营的企业或业主,不会过分看重初始建造成本,更看重的是全生命周期的平均度电成本,这才是投资回报的核心指标。

由于市场需求的不同,动力锂电池目前以能量密度为主要导向,对循环寿命要求并不高,而且由于锂电池的特性,尽可能提升能量密度的同时,必然也给循环寿命会带来压力,2000次循环是动力电池的合理寿命。按平均续航300公里来算,2000次的循环寿命就跑60万公里,满足市场需求。而退役后的动力电池按剩余容量80%的理想状态计算,梯次利用截止至65%比较合理,即使这段区间依然是理想的线性衰减,梯次后的电池实际能量吞吐总量也只有退役前的60%左右。

而当前合格的储能型锂电池的循环寿命在5000次以上,综合算上各种系数,从全生命周期来看,理想状态下的电动车退役电池与正规储能电池的能量吞吐量比值大致在1:4到1:5,并且随着储能电池循环寿命的提升,这个比值会更大。

虽然梯次电池的回收价格很低,但是现在大型储能电站的电芯价格已经降到了0.9元/Wh甚至更低,而动力退役电池的重新利用在运输、仓储、拆解、评测、重组等各方面都有额外的成本支出。因此从电芯的全生命周期的度电成本(成本/能量吞吐总量)这一核心指标来看,退役动力电芯与正品储能电芯相比并没有优势。

另外,储能电站的整体建造成本还包括PCS、BMS、机架、集装箱、空调、消防、工程施工等,电池只占总成本的50%-60%。而且退役电芯因为设计上的不匹配,以及重量体积原因,附加的配套成本会更高。所以如果从储能电站的整体成本来考量,采用退役的动力电池的整体度电成本就更不划算了。

2、从逻辑的角度,动力电池和储能电池不存在梯次关系。

储能电站的规模大的可达到百兆瓦时,小的几百千瓦时,一般安装于发电厂、配电站、工厂、园区、商场、社区,储能电站发生意外所造成的损失和社会影响巨大,丝毫不比电动车来的小。而且储能电站的投资收益是要严谨计算投资回报率,对稳定性和循环性能要求十分严苛。所以储能电站对锂电池的性能和安全性要求丝毫不比动力电池低。

另外,储能电池以循环寿命为主,追求持续稳定的长期回报,动力电池的技术导向以能量密度为主,重点是长续航里程,两者是牛顿和苏东坡的关系,不在一个体系内,不存在谁比谁更牛。

因此动力电池和储能电站二者之间不存在梯次关系,梯次利用的逻辑并不成立。

3、从安全的角度,动力电池梯次利用于储能电站存在安全隐患。

每辆电动车的使用地域和车况是不同的,所以退役下来的电池千差万别。当前的技术水平和成本制约很难做到电芯级的拆解和重配组,多年使用后的问题很难完全排查出来。如果为了降成本而在储能电站上贸然使用动力退役电池,存在一定安全隐患。近期韩国、美国储能电站接连出事的新闻应该为我们敲响警钟,储能电站的安全不光关系到企业个体的成败,更关系到社会安全以及整个储能行业的发展和国家能源战略的推进,对此我们应当有更高的敬畏之心。

综合以上三点,我们应该在动力电池在储能电站的梯次上慎之又慎,不能为了片面追求降低初始建造成本,就把储能电站的整体经济指标、安全指标、性能指标抛在一边。这样盲目的进行梯次利用,问题一旦暴露出来,不仅项目的收益受损,更加影响的是行业对锂电池储能的整体信心。就像是化功大法,虽然速成,但修炼方式是在自己身上涂抹毒药,时日久了不免渐渐发作,最终伤人伤己。

真正的储能电站梯次利用是什么?

真正的梯次利用是什么?真正的梯次利用应该是同体系内,在安全要求、性能指标各方面要求由梯级降低的上下游市场的承接应用。

比如动力电池,汽车上的动力电池要求高,退役后的电池可以梯次用在要求低一些的低速车、三轮车、两轮车上,这几个市场容量都不小,都是移动式的应用,在使用场景和指标要求上与汽车的动力电池比较类似,可以很好的承接。目前已经有一些领先的车企在做类似的梯次试点,取得了不错的进展。

而在储能电池领域,目前的动力电池退役用在储能电站上目的是为了降低储能电站成本,提高储能电站的投资回报率,但前面我们说了,这样罔顾安全性、经济性和合理性的做法是错误的。真正储能领域的梯次利用,应该逆向思维,把高性能的正品电池用在高要求的储能电站上,反过来在储能电池退役后,把电池梯次用在要求低一些的UPS或通讯基站的备电场景,这种梯次利用的方式同样能够降低储能电站的成本。而且这两种应用都是机架式结构,梯次利用的落实十分方便。

比如上海派能的各级储能系统和备电系统均采用标准机架式的模块化设计,梯次利用的时候可以根据电量的需求将模组自由组合,甚至可以直接整柜从储能电站平移至通讯机房。在BMS上可以做到完全兼容,派能的BMS在满足不同类型储能电站需求的同时兼容备电需求,完美实现和PCS、光伏逆变器、通信电源、UPS的对接,,实现储能电站电池的无缝梯次利用。同时上海派能在储能领域和各类备电领域都深耕多年,拥有较广的渠道和品牌影响力,可以很好实现储能电站电池梯次应用的落地。

这种梯次利用方案既能满足储能电站的高安全高性能的要求,又能保证下级应用市场的安全性和稳定性,同时又能降低储能电站和各类备用电池的成本。如此不急躁不冒进,从各级用户的需求出发,真心为客户创造价值,务实创新,才能做到兼容并蓄,天下武功无不为我所用。  

关键字:梯次电池 ,派能科技

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