退役动力电池回收作为储能,需要加强对电池重组技术、寿命预测、

退役动力电池回收作为储能，需要加强对电池重组技术、寿命预测、离散集成等关键技术的研究，创新商业模式。

写作|喝马流花河

制作|零碳知识局

最近，沃尔沃能源公司和电池回收商conected Energy达成合作意向，共同开发电池储能系统（BESS）。双方计划利用从沃尔沃电动巴士、卡车和机器中回收的电池构建BESS，为电池创造第二次生命。

据悉，储能系统将建成“集装箱系统”，预计将于2025年在欧洲推出。与此同时，沃尔沃已经开始在瑞典哥德堡工厂使用Conected。 EnergyE-用于分析对电网的响应率的STOR系统。

Elisabeth，沃尔沃能源公司销售和服务高级副总裁 “沃尔沃集团的目标是确保每一个为我们的车辆提供动力的电池在回收之前都能充分发挥其潜力。”

Connected Energy指出，电动汽车电池在使用周期结束时仍具有初始储能容量的80%左右。将其回收到储能系统中，可以赋予电动汽车电池第二次生命——即梯级利用，从而大大降低其使用寿命内的碳足迹。

再生之道

近年来，新能源汽车需求的爆发促进了动力电池行业的繁荣，考虑到中国新能源汽车市场的自身 2015年开始成熟，动力电池的平均使用寿命约为 5-8 可以推断，国内早期装载的动力电池已陆续进入报废期。

此外，长安汽车董事长朱华荣断言，预计到2025年，中国需要1000-1200GWh的动力电池产能，目前产能规划已达4800GWh，已严重过剩。

电车的快速发展叠加了动力电池的大规模扩产和技术迭代，预计未来 2-3 今年，动力电池将迎来大规模退役浪潮，动力电池的回收需求越来越迫切。退役电池应该去哪里已经成为业界关注的焦点。

根据剩余容量的不同，动力电池回收有两种路径:梯级利用(剩余容量低于80%)和再生利用(剩余容量低于20%)。

根据绿色和平组织，假设80%的退役电力电池直接或修复后被市场吸收，到2030年，全球退役电池梯队利率将达到370.55GWh，总价值将达到150亿美元。

※2015-2025年中国废动力电池数量

数据来源：北京工业大学循环经济研究所

到2030年，中国将有153.98年 与制造新电池相比，GWh退役电池的梯级利用将创造总产值67.5亿美元，减少碳排放超过909万吨。

麦肯锡预计到2030年，大约227GWh使用的EV电池将被重复使用，这将超过当年对锂离子电池的储能系统（BESS）预期需求。

可以说，电力电池梯级利用在储能电池系统中具有巨大的潜力，欧洲和美国的一些公司正在设计和部署这种“第二生命周期”系统。

力神电池工程师钱艳婷认为，退役动力锂电池可用于电力储能市场，如分布式发电储能系统或储能电站，以解决电网波动的随机性问题；或变电站或通信基站作为备用电源，即UPS，市场广阔。

技术与安全

众所周知，储能电池和动力电池的应用场景差异带来了产品设计和工艺流程的差异：动力电池追求高能量密度，受新能源汽车里程要求的影响，寿命不高。

储能电池追求长寿命、高循环次数，对高功率要求不高。许多电池巨头为储能电池建立了新的生产线。当然，一些企业使用动态存储生产线，如蜂巢能源。

※来源：EnergyTrend储能

这种差异导致不同批次的退役电池在容量、衰减率、剩余寿命等关键参数上适应性低，大规模制造商用储能系统存在质量问题和安全隐患。

此外，技术挑战是将不同品牌、类型和使用寿命的动力电池连接成储能系统，需要对多变量进行管理。特别是，大量电池按顺序工作。较旧或使用寿命较短的动力电池会扰乱系统的运行速度。

赛迪智库安全产业研究所研究员李曾指出：“基于容量衰减机制分析的电池寿命预测模型尚不完善，导致退役电力电池在评价和测试过程中的瓶颈。此外，在电池重组技术、离散集成技术等领域也难以取得突破。”

此外，由于一致性差，不同类型的电池可能使用完全无法连接的通信协议。当动力电池串并连接到储能系统时，它们将面临生态冲突，这需要汽车公司和锂企业之间的软硬件生态协调。

这意味着电池在回收过程中的梯队筛选尤为重要，但中国的电力电池梯队利用标准并不明确。更重要的是，出于安全考虑，国家对将退役电力电池应用于储能电站尤为谨慎。

早在2021年6月国家能源局起草的《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》中，就明确指出，在电池一致性管理技术取得关键突破之前，原则上不允许新建大型电力电池梯级储能项目。

今年3月，国家能源管理局发布了《25项防止电力生产事故重点要求（2023版）》，强调中大型储能电站应选择技术成熟、安全性能高的电池，并仔细选择梯队电力电池。

目前，我国动力电池梯队储能正处于企业试点阶段，上汽通用、比亚迪等汽车企业有许多示范项目。

※来源：智库研究报告、媒体报道

工业和信息化部先后公布了符合《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件》的三批47家企业名单。然而，由于商业模式、关键技术、管理方法等因素的限制，混合的小作坊占据了市场的主流。

一家废旧电池回收厂的负责人曾告诉《人民日报》：“我去过广州附近的几家废旧电池拆卸企业。它们位置偏远，工厂简单，人工操作，污染严重。最令人担忧的是，手动将购买的动力电池组拆解成模块后，只需简单测试性能即可选择并组装成不同规格的梯级电池。”

此外，由于新旧电池的价差不明显，一些经营不规范的企业生产成本低，可以高价回收市场上的废电池，给标准企业带来了巨大的成本负担。

动力电池在储能领域的重生仍然需要关键技术和商业模式的突破。

他山之石

美国B2U公司在关键的“电池一致性管理技术”方面取得了一些进展，B2U公司开发的siera SEPV系统利用人工智能技术实时监控电池的运行数据，随时切断电池的连接，使旧电池在影响系统运行前提前离开网络，减少对新电池的影响。

“退役电池有固有的容量差异，可以使储能系统实现高效的能量输出。”B2U CEO 弗里曼说。

※SEPV Sierra 退役动力电池储能设施

据报道，B2U通过与汽车制造商合作，将电池软件与自己的专利软件进行匹配，监控每个柜中的每个电池，控制其充放电状态和速度，实现丰田、特斯拉、雪佛兰等汽车公司电池组的即插即用。

该公司收集了大约 1,300 块日产和本田电池，并将它们串在一起形成 SEPV Sierra 这个混合太阳能存储设施 25 兆瓦时的电源侧储能位于加州兰开斯特，可能是地球上最大的电力电池梯级储能系统。

B2U于2019年开始运营。四年后，B2U解决了将动力电池从驱动汽车转变为电网供电的问题，并通过峰谷差进行套利。

在欧洲和其他地区，动力电池的回收更多地由汽车公司推动。大众、沃尔沃、雷诺等公司通过能源或电池公司合作建设储能设施。

※来源：智库研究、媒体报道

汽车大国日本也在积极推动动力电池回收产业的发展，日产和英国供应商EDF Energy合作开发商用电池储能，可将退役电动汽车电池恢复到70%的原始容量，转化为家用备用电源和企业用电。

本田与法国工业银行合作，回收混合动力车型中的电池组，用于电网或家用储能设备；丰田动力电池梯队链也相对完整，与BYD、宁德时代合作。

随着动力电池退役潮的到来，欧盟《新电池法》对电池全生命周期管理的要求越来越严格。动力电池回收作为储能，可以最大限度地发挥电池的价值，减少碳排放。

赛迪智库安全产业研究所研究员李认为，在顶层设计层面，中国应尽快制定电池容量衰减和报废回收的相关法律法规。国家有关主管部门应当明确电力电池生命周期各环节的主要责任，落实汽车制造商的责任延伸制度。

此外，通过政府和企业的合作，必须加强对电池重组技术、寿命预测和离散集成等关键技术的研究，以确保储能电站的安全。