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警惕梯次电池流向工商业储能

日期:2023-09-21    来源:储能100人

国际储能网

2023
09/21
15:37
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关键词: 工商业储能 储能电池 储能电池回收利用

动力电池梯次利用在中大储领域基本停滞后,又有人将目标转向当下火热的工商业储能

近日,笔者收到多位业内人士反馈,在广东多个区域,有不少厂家将梯次电池应用到工商业储能领域。相比新电池1.5-1.6元/Wh的系统售价,梯次电池的成本低至令人咋舌的0.6元/Wh。

“利益的驱使可能会让越来越多的厂家参与其中,而潜藏在这背后的安全隐患非常令人担忧,如此发展下去对刚刚起势的工商业储能是致命性的打击”上述人士进一步补充到。

多年来,由于面临复杂性高、拆解不便、一致性差、品质不高、回收拆解成本高、经济性欠佳等问题,动力电池梯次利用在储能领域一直备受质疑,甚至有犀利的专业人士直接评价其是“伪命题”。

当然,业内亦有观点表示,退役动力电池梯次利用于储能电站是退役电池处理的最有效解决手段。

到底梯次电池能否应用于储能电站?笔者认为,根据现有的技术方案,梯次利用只是解决了储能的成本问题,并未解决安全顾虑。其在储能领域暂时难以付诸实践。

首先,从电池化学角度来看,锂电池的寿命和性能会随着电池容量的衰减而发生变化。在电池使用的前期,容量的衰减比较缓慢,前20%的容量衰减后,该电池的寿命会占到整个电池寿命的80%到90%。

由于电池的活性物质在电池使用初期会逐渐分解,导致电池容量会逐渐下降。所以在电池容量的后80%阶段,随着电池内部的活性物质大部分消耗殆尽,可能会出现电池容量的断崖式下降。

其次,储能系统对电池的故障率和安全性要求较高,主要体现在电池的一致性方面。一个储能系统包含几百万个电芯,即便用新电池,要控制这么多电芯的一致性也是非常困难的,而电池梯次利用的最大难点就在于其具有显著的不一致性。

动力电池通常是根据不同车企的特定车型定制,不同车企的动力电池之间,结构、规格和参数均存在较大差异。即使是同一车企同一车型同一批次的动力电池,到了退役时间,其剩余容量、电压和内阻也不完全一样。

这增加了对退役动力电池梯次利用的难度和成本。电池回收后,需要先进行检测,然后根据不同来源、不同规格和不同容量进行分类,最后才是重组再利用。

再次,储能系统对电池的充放电循环次数有较高要求,因为储能系统通常需要在电力需求高峰时提供电力支持,而在电力需求低谷时储存电力,需要电池提供几千到上万次的充放电循环。这种高强度的充放电循环要求电池具有较长的寿命和稳定性。相比之下,梯次利用的电池很难达到这一要求。

此外,或许国家相关部门的态度可以侧面证明梯次利用在储能领域的前途和命运。

国家层面,今年3月,国家能源局印发《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2023版)》的通知,明确中大型储能电站要审慎选用梯次利用动力电池。

这并非国家能源局首次表达对梯次利用的严谨态度。去年6月,国家能源局发布《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》明确提出,原则上不得新建大型动力电池梯次利用储能项目;同月,国家能源局在《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022版)(征求意见稿)》中则是这样描述:中大型电化学储能电站不宜选用梯次利用动力电池。

如果说国家层面对梯次利用还留有一定余地,政策文件里都是“原则上”“不宜”“审慎选用”等较为谨慎的用词,那地方层面则直接不给“机会”。

3月14日,北京市城市管理委员会发布《关于公开征集“十四五”中后期新型储能电站拟建项目的通知》,将当地新建新型储能电站要求直接升级为“不得使用梯次利用动力电池”。

而山东和山西早在去年就已明确不得使用梯次电池。2022年5月,山东省能源局发布《关于组织申报2021年储能示范项目的通知》,明确了关键技术指标需满足相关要求,且不得使用梯次利用动力电池;2022年8月,山西省发改委发布《关于组织首批“新能源+储能"试点示范项目申报的通知》也明确了不得使用梯次利用动力电池。

事实上,无论是官方态度还是企业布局都能体现出对梯次利用电池的谨慎。但随着我国首批新能源汽车动力蓄电池已处于老龄状态,整个行业也将进入动力电池“退役潮”。中国汽车技术研究中心预计,2025年我国动力电池累计退役总量将高达78万吨。

如此庞大的数量,这些动力电池退役后又将何去何从?

截至目前,国内梯次电池唯一的利用场景是通信备用电源的使用。因为这些电源使用次数有限,即使没有使用,3-5年也要替换。

在业内专家看来,梯次电池在储能行业没有商业化前景,更适合直接资源回收。如果电池材料再生回收技术取得突破,梯次电池回收再生会有巨大的市场空间。

如今,储能作为一个新兴产业,在行业发展速度很快的时候,更要权衡速度和质量、短期利益和长远发展。将这种不成熟的技术应用在工商业储能领域,有意弱化锂离子电池安全风险的做法带来的后果也是极其严重的。一旦发生安全事故,将会给整个刚刚起势的工商业储能产业蒙上一层阴影。


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