2.1.2　退役動力電池的特性及目標市場

2.1.2.1　退役動力電池的特性

根據電動汽車車載動力電池容量來區分，動力電池容量在80%～100%區段時可滿足電動汽車動力使用；動力電池容量在20%～80%區段時可滿足梯次利用；動力電池容量在20%以下應進行報廢回收，如圖2-1所示。

就目前動力電池市場情況而言，相較三元材料鋰動力電池，磷酸鐵鋰動力電池循環壽命更長，80%循環壽命可達2000～6000次。由于資源價格因素，磷酸鐵鋰動力電池回收價值很低。但其自身容量保持率和電解液保有率較三元材料鋰動力電池高，可充電次數更多，更安全，使用價值也更高，所以磷酸鐵鋰動力電池更適合梯次利用。

目前，磷酸鐵鋰動力電池在性能和成本方面改善的空間有限，所以磷酸鐵鋰動力電池會更適合并先于三元材料鋰動力電池在儲能行業的梯次利用。綜合考慮儲能設備的使用條件，退役后的動力電池可繼續作為儲能電池使用至少5年。可充分發揮退役動力電池的剩余價值，實現循環經濟最大化，降低儲能系統的建設成本。退役動力電池的特性如下。

①由于新能源汽車用戶個體使用習慣的差異，以及地區使用環境（溫度等）差異，每個托盤中動力電池的衰減情況各不相同，即使是同一廠家生產的同一批動力電池也是如此。

②動力電池不僅有使用壽命，同時也存在日歷壽命，退役動力電池再利用的使用壽命都不會太長，很多動力電池甚至無疾而終，瞬間失效。

③退役動力電池參數可追溯性普遍較差，再利用的使用壽命（充放電次數）很難評估準確。

④價格便宜甚至是零價格。

⑤因為是退役動力電池，所以一般都沒有質保期或質保期較短（通常不超過2年）。

動力電池技術的進步和性能的提高利于動力電池梯次利用，電動汽車動力電池的相關標準化也有助于梯次利用。目前，整個行業標準和技術體系有待完善，國內PACK和BMS技術可以與動力電池結合得更加緊密。車廠對BMS技術和動力電池管理技術的要求越來越高，完善和提升技術水平是市場的客觀需求，退役動力電池梯次利用企業與車企結合得越緊密，越能適應市場的需求。

2.1.2.2　退役鋰動力電池梯次利用的優勢

退役鋰動力電池相對于傳統鉛酸動力電池具有以下優勢。

①梯次利用的鋰動力電池自放電率低、循環次數多。退役的鋰動力電池梯次利用后理論上仍能有6年的實際壽命，有400次以上的深度循環次數，較傳統鉛酸動力電池的5年使用壽命、100次左右的深度循環次數有大幅提高。

②耐高溫能力強。鋰動力電池可滿足-5～45℃的使用環境，目前通信基站常用的鉛酸動力電池的溫度上限僅為30℃。

③放電特性好，可大電流放電。

④自放電效率低，可減少動力電池長時間浮充損耗的電能。

⑤占地小、重量輕、運輸成本低，鋰動力電池的重量和體積為同容量鉛酸動力電池的1/2～2/3。

2.1.2.3　退役動力電池的梯次利用的目標市場

電動汽車的車載動力電池退役后進行梯次利用必須找到適合的市場，并能夠產生良好的經濟效益，這樣才能推動產業化發展，實現真正的變廢為寶，最大限度地挖掘剩余價值。這個市場，不能是遠期的市場，而應該是當前存在的市場，且退役的動力電池在該市場中具備一定的產品競爭優勢，使得該市場中的相關企業有足夠的利益驅動，采用退役的動力電池組作為部件。

目前，我國退役動力電池梯次利用存在的3個潛在市場（電動自行車市場、微型電動汽車市場、電能存儲市場），這些市場既有足夠大的規模，也與動力電池產業息息相關（其主要部件就是動力電池組），退役動力電池的梯次利用技術可以與這些市場實現無縫對接，快速實現產業化。

電動汽車的快速發展讓退役動力電池的梯次利用有了“現實需求”，退役動力電池梯次利用的經濟性隨著儲能市場的發展及退役動力電池梯次利用規模化的應用，將逐漸顯現。梯次利用不僅能從商業模式上進一步降低動力電池成本，同時由于儲能電池成本的降低，也能推動更多的儲能應用場景和市場。不同儲能場景對儲能電池要求不一樣，所以退役動力電池梯次利用適用的場景和商業模式是需要摸索的難題，退役動力電池的梯次利用目標市場如圖2-2所示。

目前，當動力電池到了國家規定的使用壽命之后，便可以進行梯次利用，比如用于供家庭、移動電源、后備電源、應急電源等的儲能。但是這種方法還存在一定的技術障礙，如不同動力電池之間差別很大，所以退役動力電池并不是組合起來就能使用的。同時，退役動力電池在進行梯次利用時，其容量、電壓、內阻等通常會在很少的循環次數下形成“斷崖式”下跌，給后續使用帶來極大的困難。將退役動力電池回收利用在一些小型的家庭電動車、UPS（不斷電系統）等中是可行的，但如果想將其用于儲能電站等大型設施中，還需要考慮其循環性、安全性等問題。目前，退役動力電池梯次利用的主要目標如下。

①48V通信備份動力電池，這是目前鐵塔公司主導的模式。

②太陽能分布儲能電池，風能的波動太大，相對而言太陽能的分布式儲能系統比較可行一些，一定程度的梯次利用有益于解決分布式發電隨機性波動所面臨的一系列并網和調度難題。

③直流充電站的蓄能電池，平滑直流充電站的功率需求。

④UPS儲能電池，這個領域與鉛酸動力電池的競爭，勝算不大。

⑤低速電動工具市場、低速電動車與電動自行車主要采用鉛酸動力電池，相比鋰動力電池，鉛酸動力電池價格更為便宜［0.6元/（W·h）］，但問題在于污染大。如果采用退役的鋰動力電池，可以在價格、行駛里程（能量密度）和壽命之間達到一個較好的平衡，從而更快速地推動鋰動力電池在低速車與電動自行車市場的應用。

目前，退役動力電池梯次利用不具備經濟性的主要原因在于梯次利用的退役動力電池一致性差，不僅種類復雜，而且即使是同一型號的退役動力電池其使用壽命及狀況也相差很大，進行二次利用必須經過大量的檢測、挑選、重組等環節，因此在現有的技術階段梯次利用的成本較高。此外，在采購梯次利用相關設備時還需要增加一部分成本，用于采購加強系統穩定性的設備，這些成本都是制約退役動力電池在儲能產業推廣發展的重要因素。

在退役動力電池可用的前提下，通過拆解、檢測、篩選、重組等步驟可以使退役動力電池再次運用于新的使用場景。在業內人士看來，梯次利用從技術上說并不難，難點在于成本控制。即使是電芯成本遠低于新動力電池，拆解、篩選、重組等步驟都會增加梯次利用的成本，另外退役動力電池的壽命較短，如果用于儲能也難以像新儲能電池一樣實現無人值守，綜合來看總成本可能并不低。同時，新儲能電池的成本也在不斷下降，退役動力電池的梯次利用也面臨和新儲能電池之間的競爭。

梯次利用的退役動力電池系統與新動力電池系統成本之差是梯次利用能否實現經濟性的關鍵，新動力電池性能快速提升和成本快速下降無疑成為影響退役動力電池梯次利用市場發展的最大競爭因素。若要確保梯次利用實現經濟效益，退役動力電池的回購價格應當低于新動力電池成本的30%。因為退役動力電池的容量是要打折的，使用時的充放電倍率也要受到限制，再將重組過程中發生的測試篩選和輔助材料成本包括在內，如若退役動力電池回購成本不能足夠低，梯次利用的經濟性將無法得到保證。