“玩具車拆下來(lái)，遙控器還能用！”南孚電池的廣告，通俗易懂地解釋了什么是電池梯次利用。動(dòng)力電池容量衰減至80％時(shí)，不適宜繼續(xù)在車輛上服役，但依然有殘值可以開發(fā)。

梯次利用的市場(chǎng)規(guī)模有多大？國(guó)內(nèi)在梯次利用環(huán)節(jié)較為知名的鐵塔公司曾預(yù)估，截至2020年，可以進(jìn)行梯次利用的動(dòng)力電池累計(jì)為61．86GWh。按照80％的容量衰減以及60％的梯次利用篩選率，到2020年累計(jì)梯次利用動(dòng)力電池約為29．69GWh。而按照0．62元／Wh的梯次利用電池價(jià)格估算，2020年動(dòng)力電池梯次利用的市場(chǎng)規(guī)模約為77．69億元。

盡管如此，退役電池有沒(méi)有梯級(jí)利用價(jià)值、安全性如何保證，業(yè)內(nèi)一直存在爭(zhēng)議。梯次利用難點(diǎn)究竟在哪里？為何不能將廢舊電池變廢為寶呢？

梯次利用難點(diǎn)：電池健康狀況成”黑箱“

“動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能是個(gè)偽命題。”11月22日，寧德時(shí)代（CATL）副董事長(zhǎng)黃世霖在深圳舉辦的第五屆中國(guó)儲(chǔ)能創(chuàng)新與技術(shù)峰會(huì)上明確表示。寧德時(shí)代作為國(guó)內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)的龍頭，其負(fù)責(zé)人的公開表態(tài)，無(wú)異于給梯次儲(chǔ)能潑了一盆涼水。

無(wú)獨(dú)有偶，中汽中心動(dòng)力電池首席專家王芳在電車人聯(lián)合會(huì)舉辦的“雄鷹計(jì)劃”總裁培訓(xùn)班上發(fā)表演講說(shuō)，“我們?cè)?012到2014年做過(guò)一個(gè)國(guó)家電網(wǎng)的課題，做了一個(gè)梯次利用的示范，當(dāng)時(shí)用奇瑞S18淘汰下來(lái)的電池做了一個(gè)儲(chǔ)能電站，做完以后我們也承認(rèn)它接近一個(gè)偽命題，就是很難做、非常非常難做。”

《電動(dòng)汽車觀察家》向做過(guò)梯次利用項(xiàng)目相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了征詢。其中一位前國(guó)網(wǎng)某公司不愿意透露姓名的負(fù)責(zé)人表示，早在10年前國(guó)網(wǎng)就專門對(duì)梯次利用進(jìn)行了研究，在集中式儲(chǔ)能、分布式儲(chǔ)能、UPS、自行車應(yīng)用等方面都進(jìn)行了嘗試，最終除了在自行車上應(yīng)用比較理想外，在其他項(xiàng)目的表現(xiàn)都不理想。

梯次利用電池質(zhì)量能不能滿足儲(chǔ)能的需求？武漢大學(xué)教授艾新平曾表示，電動(dòng)汽車電池安全需要精心維護(hù)，即便是再好的電池，用戶在使用后產(chǎn)品一致性都會(huì)變得不可控。黃世霖介紹，寧德時(shí)代把生命末端的電池進(jìn)行反復(fù)充放電測(cè)試，然后再將電池解剖研究?jī)?nèi)部物理變化。但是，“目前對(duì)梯次利用電池基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，究竟生命末端的電池會(huì)發(fā)生什么？弄明白這個(gè)問(wèn)題至少還需要幾年的時(shí)間。”

經(jīng)過(guò)車輛使用，動(dòng)力電池的內(nèi)部狀況實(shí)際上是一個(gè)黑箱。產(chǎn)品已經(jīng)與當(dāng)初設(shè)計(jì)的新電池有了很大的區(qū)別，產(chǎn)品一致性、安全性很難保證。“目前主流汽車使用的三元電池，用來(lái)梯次利用做儲(chǔ)能，現(xiàn)階段還不夠成熟，如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)得不好，或者超期服役，會(huì)留下很多安全隱患。”黃世霖如是說(shuō)。

打開黑箱子：?jiǎn)喂?jié)檢測(cè)、全生命監(jiān)督和模組利用

想要徹底解決這一問(wèn)題，就必須對(duì)每一節(jié)電池進(jìn)行檢測(cè)。某儲(chǔ)能企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，早期的梯次利用項(xiàng)目大多是示范性項(xiàng)目，不計(jì)成本投入。梯次電芯拆解成單節(jié)進(jìn)行評(píng)估，再成組、再利用，成本投入非常高，這樣的方案在大型儲(chǔ)能上不具備可行性。

如果能快速對(duì)電芯健康狀況進(jìn)行檢測(cè)，剔除不健康電池，是否意味著梯次利用成為可能呢？

中汽中心王芳表示，電池梯次利用應(yīng)當(dāng)是有條件、有范圍、有要求的梯次利用。她認(rèn)為，實(shí)施電池市場(chǎng)中實(shí)施編碼規(guī)則有利于電池后續(xù)的監(jiān)督管理。同時(shí)也有鋰電企業(yè)負(fù)責(zé)人將希望寄托于今年啟動(dòng)的動(dòng)力電池溯源平臺(tái)。如果真可以通過(guò)信息采集與管理等手段，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池全生命周期監(jiān)管，對(duì)于后續(xù)動(dòng)力電池梯次利用，殘值開發(fā)會(huì)有重要的意義。

廢舊動(dòng)力電池通常按噸定價(jià)，對(duì)電池企業(yè)來(lái)說(shuō)并不算合算。如果溯源平臺(tái)可以進(jìn)行監(jiān)控，未來(lái)退役動(dòng)力有望按照電池剩余電量進(jìn)行交易。但該負(fù)責(zé)人也表示，想要實(shí)現(xiàn)電池SOC的實(shí)時(shí)監(jiān)控，依然還有很長(zhǎng)的路要走。

單體檢測(cè)利用成本太高，快速檢測(cè)又難以實(shí)現(xiàn)，梯次利用怎么進(jìn)行？有企業(yè)提出了模組利用的技術(shù)路線。通過(guò)模組能否規(guī)避單體電芯健康狀況“黑箱”問(wèn)題呢？

“目前BMS技術(shù)對(duì)單體電芯監(jiān)控比之前進(jìn)步很多。”國(guó)內(nèi)某回收企業(yè)負(fù)責(zé)人表示。他認(rèn)為，通過(guò)對(duì)模組進(jìn)行均衡，取長(zhǎng)補(bǔ)短，一定程度上可以提高梯次電池的安全性。

除了BMS技術(shù)進(jìn)步外，也有專業(yè)從事梯次利用的第三方企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，可以給梯次電池加裝監(jiān)控設(shè)備，來(lái)提高梯次電池的安全性。“設(shè)備對(duì)梯次進(jìn)行全時(shí)監(jiān)控，對(duì)出現(xiàn)異常狀況進(jìn)行報(bào)警，以防止事故的擴(kuò)大。”

《電動(dòng)汽車觀察家》了解到，目前一些企業(yè)為節(jié)省成本，傾向于使用模組利用或者整包利用。給電池模組或整包進(jìn)行均衡和添加監(jiān)控設(shè)施、集中放置在集裝箱里，一箱大約1MWh，進(jìn)行分布式儲(chǔ)能或者集中儲(chǔ)能。這樣的儲(chǔ)能設(shè)備價(jià)格在1元／Wh，有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

儲(chǔ)能用退役電池真的經(jīng)濟(jì)？

通過(guò)模組利用規(guī)避單體電芯問(wèn)題，是否能讓梯次電池妥善利用呢？有企業(yè)對(duì)這樣的做法表示否定。國(guó)內(nèi)某鋰電企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，儲(chǔ)能商業(yè)模式盈利點(diǎn)在于電能的快充快放。“儲(chǔ)能企業(yè)一箱1000度電，每天可能要充放兩遍才能盈利。梯次電池顯然不能滿足商業(yè)儲(chǔ)能的需要。”

“充放電能循環(huán)4000次的動(dòng)力電池衰減到2000次循環(huán)，如果裝在儲(chǔ)能系統(tǒng)里面，僅僅做削峰填谷的話，磷酸鐵鋰能用三到四年，而三元電池只能用兩年，經(jīng)濟(jì)上不劃算。”黃世霖如是說(shuō)。

黃世霖認(rèn)為，未來(lái)儲(chǔ)能系統(tǒng)要做到一萬(wàn)次以上的循環(huán)，才會(huì)具有比較好的經(jīng)濟(jì)性。此外他認(rèn)為，未來(lái)動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池會(huì)是兩種不同的技術(shù)路線，動(dòng)力電池提升能量密度后循環(huán)壽命會(huì)越降越少，不適宜進(jìn)行梯次利用。

梯次電池除了在性能上與儲(chǔ)能場(chǎng)景不匹配，還有很高的隱形成本。

“梯次利用電池和整體儲(chǔ)能系統(tǒng)壽命是不配套的，后續(xù)更換電池的成本很高。”前文所提及的專業(yè)第三方梯次利用企業(yè)負(fù)責(zé)人表示。由于梯次電池的壽命有限，一些梯次利用項(xiàng)目很可能出現(xiàn)電池壽命短于儲(chǔ)能箱體、空調(diào)、防護(hù)措施的問(wèn)題。因此出現(xiàn)中途更換電池的情況，這個(gè)成本是比較高昂的。

梯次利用，重在找準(zhǔn)場(chǎng)景

“目前梯次電池最大問(wèn)題是退役的電池找不到適宜的應(yīng)用場(chǎng)景”，前文提及的國(guó)網(wǎng)某公司負(fù)責(zé)人表示。退役電池和梯次利用需求不匹配，就必須進(jìn)行重組，梯次電池和新電池價(jià)格上的差距就不明顯。

梯次電池不適合大規(guī)模在儲(chǔ)能設(shè)施上使用，在其他應(yīng)用場(chǎng)景里是否會(huì)有市場(chǎng)前景呢？

杭州環(huán)池能源科技有限公司總經(jīng)理周曉亮是模組梯次利用的支持者。他認(rèn)為“目前動(dòng)力電池模組為滿足汽車級(jí)制造要求，在電池模組上使用了很多高成本設(shè)計(jì)，一般小型電池模組是不具備這種設(shè)計(jì)的，有很高的利用價(jià)值。”

環(huán)池能源將退役的電池模組做成家庭用的儲(chǔ)能裝置、便攜式儲(chǔ)能裝置和一些低速車動(dòng)力電池，在市場(chǎng)上表現(xiàn)還不錯(cuò)。“這些梯次儲(chǔ)能產(chǎn)品在國(guó)外電力設(shè)施不完善的地區(qū)更有市場(chǎng)。另外我們監(jiān)控三輪物流車每天的行駛需求約50km，退役的電池模組可以很好與之匹配。”周曉亮表示。

“盡管每家的電池成組都有所不同，但總體來(lái)看電池模組尺寸適配性還是很高；模組電壓平臺(tái)基本在20V－30V，我們梯次應(yīng)用場(chǎng)景在12V－72V電壓上，也比較匹配；現(xiàn)在大多數(shù)退役模組容量在70－80Ah，正好比現(xiàn)在物流三輪車的電池大一點(diǎn)，可以很好替代以前的電池產(chǎn)品。”周曉亮介紹。

盡管如此，有業(yè)內(nèi)人士表示了自己的擔(dān)憂，這些小行業(yè)能否消化新能源汽車龐大退役動(dòng)力電池呢？

梯次利用應(yīng)該是鋰電生產(chǎn)設(shè)計(jì)之初就考慮的一個(gè)環(huán)節(jié)。中汽中心王芳表示，電池在設(shè)計(jì)上其后續(xù)的應(yīng)用場(chǎng)景，就應(yīng)該是明確的。

“目前來(lái)看，梯次利用不應(yīng)當(dāng)急于著眼于車輛之外，更應(yīng)當(dāng)著眼于車輛本身。當(dāng)務(wù)之急是建立車電分離的商業(yè)模式。”伯坦科技創(chuàng)始人聶亮表示，“相較于把電池取出來(lái)為其尋找合適的應(yīng)用場(chǎng)景，倒不如直接在在車輛上梯次使用。電池包先給乘用車使用，當(dāng)SOC衰減至90％時(shí)，提取出來(lái)更換給營(yíng)運(yùn)出租車使用，當(dāng)電池衰減至60－65％時(shí)，再給物流車使用。但這樣做的前提是，車輛的電池包和電氣平臺(tái)必須匹配，配套合理的商業(yè)模式，可以達(dá)到電池包的有效利用。”

“梯次利用電池對(duì)標(biāo)的對(duì)象應(yīng)該是一些在市場(chǎng)上存在明顯痛點(diǎn)的儲(chǔ)能產(chǎn)品，比如原先采用鉛酸電池但使用頻度較高的快遞三輪和四輪游覽車等領(lǐng)域。另外在使用頻率不高的一些產(chǎn)品也已經(jīng)開始替換為梯次利用電池，比如中國(guó)鐵塔替換的通訊基站的中的備用，普通鉛酸產(chǎn)品重量大，維護(hù)工作量大，梯次利用電池和鉛酸電池價(jià)格相當(dāng)，也具有比較優(yōu)勢(shì)。”周曉亮表示。

梯次利用、拆解回收你選哪一個(gè)？

既然梯次利用困難多，那為什么還要梯次利用呢？干脆拆解了賣錢得了。

長(zhǎng)城電源的梯次利用項(xiàng)目（圖片來(lái)源：電媒方）

在固廢處理、動(dòng)力電池生產(chǎn)、金屬回收、鋰電材料加工都有布局的桑德集團(tuán)表示，目前公司的鋰離子動(dòng)力電池梯次利用和回收再生業(yè)務(wù)，委托旗下的桑德智慧能源和鴻捷新材料有限公司進(jìn)行運(yùn)營(yíng)。

據(jù)桑德方面有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，鴻捷新材料目前具備10萬(wàn)噸／年的廢舊鋰電池資源化循環(huán)利用能力。其主要采用“火法預(yù)處理＋深度濕法回收”相結(jié)合的創(chuàng)新工藝技術(shù)處理廢舊電池。處理廢舊電池材料不同，最終受益也不一樣。目前以此手段處理三元廢舊電池，以523為例，處理一噸電池收益毛利潤(rùn)在15％左右，但如果同樣處理一噸磷酸鐵鋰電池，則要虧損800—1000元。

桑德方面表示，對(duì)于退役的磷酸鐵鋰電池，經(jīng)全面檢測(cè)評(píng)估后如果符合梯次利用標(biāo)準(zhǔn)，主張盡量梯次利用；待梯次利用市場(chǎng)成熟及相關(guān)政策明朗后，后續(xù)回收再生則交由市場(chǎng)判斷其市場(chǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

北京賽德美資源再利用有限公司則采取了物理回收方法，在處理過(guò)程中，將動(dòng)力電池材料逐一分類，進(jìn)行回收。通過(guò)這樣的回收方法，傳統(tǒng)回收企業(yè)不能盈利的磷酸鐵鋰電池，也可以回收到部分盈利。

賽德美董事總經(jīng)理趙小勇認(rèn)為，相較于梯次利用，動(dòng)力電池回收更具有實(shí)踐意義。目前動(dòng)力電池的價(jià)格仍比較高，是電池梯次利用的一個(gè)前提，未來(lái)動(dòng)力電池成本下降，梯次利用的商業(yè)前景也將不復(fù)存在。目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品來(lái)看，退役的三元電池?cái)?shù)量還沒(méi)有形成規(guī)模，大多數(shù)企業(yè)回收的動(dòng)力電池以磷酸鐵鋰居多，未來(lái)隨著三元電池報(bào)廢量的增多，從經(jīng)濟(jì)上考慮，應(yīng)該有更多企業(yè)選擇直接進(jìn)行拆解回收。

但趙小勇也表示了自己擔(dān)憂，現(xiàn)階段回收渠道不足，行業(yè)細(xì)則也不完善，企業(yè)難以形成規(guī)模，這是影響回收企業(yè)盈利的一個(gè)阻礙。

“我們應(yīng)該強(qiáng)調(diào)電池的環(huán)保屬性，而不是片面強(qiáng)調(diào)電池的資源屬性，應(yīng)該注意如何綠色回收，而不是片面強(qiáng)調(diào)廢舊電池的價(jià)值。”趙小勇表示。