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退役动力电池梯次利用上篇:技术和应用

2021-07-14 16:48:30    来源:彭博新能源财经    编辑:

 随着第一代电动汽车接近报废年限,大量退役动力电池将开始进入市场。然而,退役动力电池尽管价格远低于新电池,但性能也大幅降低。因此梯次利用需要在低成本和性能衰减之间做出权衡。未来,梯次利用市场的发展一方面需要提高拆解重组的技术能力,另一方面优化新电池的产品和性能设计、加强全行业的合作也同样至关重要。

(来源:微信公众号“彭博新能源财经” ID:BloombergNEF 作者:BNEF)

退役动力电池规模将在2030年后激增,到2035年年度梯次利用产品供应规模有望达到276GWh。与三元电池相比,磷酸铁锂电池的循环寿命长,回收利润较低,因此成为梯次利用较为青睐的技术路线。

电池拆解重组和梯次利用可以基于电池包、电池模组或电芯级别实现。上述三种技术路线均处于探索应用阶段,并且在重组利用的灵活性、电池的再利用率、梯次利用产品设计,应用场景各具特点。随着电动汽车标准化模组和CTP无模组电池包设计得到广泛应用,从长期来看,模组级和电池包级的梯次利用将成为主要技术路线。

性能下降是阻碍梯次利用的主要原因,具体体现在电池剩余容量的非线性衰减、内阻增加、充放电速度降低和使用寿命减少等。对此,在线性能诊断、剩余价值估计和系统集成等方面的技术改进均有助于提高退役动力电池的再利用率。

梯次利用项目目前大多处于试点阶段。包括车企、公用事业公司、回收企业、储能系统集成商等产业链上的各个相关主体均在积极开展示范项目。彭博新能源财经预计,随着行业的发展,专业的梯次利用集成商将会出现,并通过在集成和产品设计方面的专业度,在行业中占据关键地位。

未来,梯次利用的商业化应用前景将取决于用户在低成本和电池性能衰减之间如何进行权衡和选择。彭博新能源财经估计,针对储能场景,退役动力电池如若剩余使用寿命仍高于3,000次且成本降至30美元/kWh以下,才能在LCOE方面具备与新电池相当的竞争力。因此梯次利用更适合无需频繁充放电、对能量密度和系统集成度要求不高的应用领域,如备用电源等。

一组数据

276GWh

2035年,梯次利用的年度新增规模

380MWh

截至2021年5月,已投运的梯次利用储能项目的累计装机规模

5.5GWh

截至2020年3月,中国铁塔累计使用的梯次利用备用电源规模

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