動(dòng)力電池梯次利用提前是否更有利于儲(chǔ)能應(yīng)用？
日期：2024-10-16 04:58:19 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：490電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的儲(chǔ)能應(yīng)用可以按照使用先后分為前后兩部分，前期部分指的是電動(dòng)汽車(chē)鋰電池報(bào)廢前的應(yīng)用，后期部分指的是電動(dòng)汽車(chē)鋰電池報(bào)廢后所進(jìn)行的儲(chǔ)能應(yīng)用，也就是目前所提倡的梯次利用。
從儲(chǔ)能方面來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)從它開(kāi)始使用時(shí)起，就已經(jīng)自然而然地成為儲(chǔ)能應(yīng)用的一部分。電動(dòng)汽車(chē)的使用可以從汽車(chē)誕生時(shí)算起，已經(jīng)有100多年，由于電池的原因，行使距離不能滿(mǎn)足人們的需求，無(wú)法與燃油汽車(chē)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。直到近年來(lái)鋰電池被應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)上，才使電動(dòng)汽車(chē)重新回到汽車(chē)市場(chǎng)上，特斯拉電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用高性能的18650電池讓一次充電續(xù)駛里程突破500公里，電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)越的加速性能和舒適的駕乘體驗(yàn)，讓人們?cè)鰪?qiáng)了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的信心。隨著電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)銷(xiāo)售成幾何級(jí)數(shù)的快速增長(zhǎng)，電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的梯次應(yīng)用和報(bào)廢處理已經(jīng)成為一個(gè)急待解決的問(wèn)題。
儲(chǔ)能應(yīng)用一般是指把電能、水能、空氣能、動(dòng)力能等能量先存起來(lái)，再在適當(dāng)時(shí)候拿出來(lái)進(jìn)行應(yīng)用。電動(dòng)汽車(chē)作為電力的消費(fèi)者，它與其他電力用品不同，一盞燈它用電時(shí)直接轉(zhuǎn)化為光亮，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)用電時(shí)它直接轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，一個(gè)電爐它用電時(shí)直接轉(zhuǎn)化為熱量，空調(diào)使用時(shí)把電轉(zhuǎn)化為冷氣。電動(dòng)汽車(chē)用電時(shí)先是把電存在鋰電池里，在道路上行使時(shí)再把電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力。這就是我們大家所說(shuō)的電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能應(yīng)用，晚上在電網(wǎng)低谷時(shí)充電，白天在道路上行使，這是一種較為理想的方式，很多時(shí)候也會(huì)選擇在用電高峰時(shí)充電，再上路行使。當(dāng)很多種類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電再行使的時(shí)候，在充電時(shí)間上會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不確定性。這與電網(wǎng)所期望的儲(chǔ)能應(yīng)用有很大的差距。我們?cè)诖罅ν茝V化學(xué)電池的儲(chǔ)能應(yīng)用上，多數(shù)是指在電網(wǎng)用電低谷時(shí)，進(jìn)行充電，在電網(wǎng)用電高峰時(shí)把電反向送給電網(wǎng)，或者直接把電送給用戶(hù)。世界上很多國(guó)家大力發(fā)展化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)都是這樣的目的。
電動(dòng)汽車(chē)的高速發(fā)展，有力的促進(jìn)了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋰電池的能量密度比2010年有了很大的提高，一次充電續(xù)駛里程也是逐年提高，300公里以上的電動(dòng)汽車(chē)越來(lái)越多?，F(xiàn)在很多新能源汽車(chē)企業(yè)對(duì)消費(fèi)者承諾的電池使用壽命和質(zhì)保最多是10年時(shí)間，但是如果考慮到使用環(huán)境等綜合情況，動(dòng)力電池的平均壽命也會(huì)低于10年，電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的正常使用壽命一般是按標(biāo)稱(chēng)容量的80%作為標(biāo)準(zhǔn)，低于這個(gè)數(shù)的鋰電池就不在車(chē)上使用。在實(shí)際使用中，低于80%標(biāo)稱(chēng)容量的鋰電池還可以正常使用很多循環(huán)次數(shù)，這就使電動(dòng)汽車(chē)鋰電池在報(bào)廢后，仍然可以為儲(chǔ)能應(yīng)用發(fā)揮一定的作用。
理論上說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)鋰電池報(bào)廢后，其低于標(biāo)稱(chēng)容量80%的容量可以再利用或者是梯次利用，它們還可以按照電池容量的不同，而被利用在儲(chǔ)能項(xiàng)目或者相關(guān)的供電基站以及路燈、低速電動(dòng)車(chē)身上，最后再進(jìn)入回收體系。實(shí)際上雖然儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)單體電池的密度要求不如動(dòng)力電池那么高，但一個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的儲(chǔ)能電池的規(guī)模較大，通常達(dá)到百千瓦甚至是兆瓦，而一輛新能源車(chē)的電池容量一般是10到50kwh，最大也就是100kwh，如果要將動(dòng)力電池用作儲(chǔ)能，無(wú)疑需要大量電池包，而這會(huì)使得整個(gè)儲(chǔ)能電池塊面臨著一致性管理的困難，從而將影響整塊儲(chǔ)能電池項(xiàng)目的使用。更何況，就鋰電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看，由于我國(guó)不同車(chē)企的電池路線(xiàn)、電池的規(guī)格和對(duì)電池的測(cè)評(píng)要求各不相同，也就造成了電池的型號(hào)過(guò)多，使產(chǎn)量過(guò)度分散，同時(shí)也為梯次利用帶來(lái)更大難度。
雖然電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的后期利用存在各種問(wèn)題和困難，但電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的回收和再利用已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。按照十三五規(guī)劃，到2020年，國(guó)內(nèi)新能源車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)量將達(dá)到500萬(wàn)輛。中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心據(jù)此預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12萬(wàn)-17萬(wàn)噸的規(guī)模。我們應(yīng)該建立有效地再利用和回收機(jī)制，決不能讓報(bào)廢的鋰電池對(duì)我們的環(huán)境造成更大的危害。
鋰電池回收和再利用，對(duì)于電池制造商應(yīng)該肩負(fù)更大的責(zé)任。雖然電池制造商現(xiàn)在忙于擴(kuò)充產(chǎn)能，也應(yīng)該關(guān)注回收的問(wèn)題，研究出鋰電池環(huán)保的分解再利用的方法。由于技術(shù)不到位，目前整個(gè)新能源電池的再利用商業(yè)鏈條沒(méi)有得到完善，整個(gè)產(chǎn)業(yè)閉環(huán)沒(méi)有形成?，F(xiàn)在鉛酸電池，修車(chē)的地方可以回收，垃圾分揀場(chǎng)所也可以回收，為什么呢?就是因?yàn)殂U酸回收很容易產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值——拿個(gè)改錐，把廢電池撬開(kāi)，倒掉酸液，把最值錢(qián)的鉛板取出再倒賣(mài)就賺錢(qián)了。
鋰電池為什么回收不上來(lái)?相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士認(rèn)為鋰電池回收工藝太復(fù)雜，從廢舊鋰電池中直接回收正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等高附加值的中間品商業(yè)化難度很大。加之不同廠家的鋰電池材料和配方等各不相同，要完成回收更加不容易。因此由電池制造商回收?qǐng)?bào)廢鋰電池是有道理的，特斯拉公司回收自己報(bào)廢鋰電池有一套處理辦法，不涉及高能耗的熔煉，可以實(shí)現(xiàn)大于70%的物質(zhì)再利用，僅剩余一些二氧化碳、水和灰塵，不含任何其他污染物質(zhì)。這樣的處理辦法是值得我們借鑒的。
電動(dòng)汽車(chē)鋰電池后期的儲(chǔ)能應(yīng)用和回收再利用，存在很多困難，我們可否在電動(dòng)汽車(chē)鋰電池前期的儲(chǔ)能應(yīng)用上想想辦法，把電動(dòng)汽車(chē)鋰電池后期的儲(chǔ)能應(yīng)用提前到前期來(lái)應(yīng)用。隨著用石墨烯技術(shù)達(dá)到可以快充并具有更高循環(huán)使用壽命的鋰電池的產(chǎn)生，我們應(yīng)該更充分的把鋰電池的儲(chǔ)能應(yīng)用潛力發(fā)掘出來(lái)。雖然按照一定的標(biāo)準(zhǔn)要求，鋰電池容量比標(biāo)稱(chēng)容量低80%就不能在車(chē)上使用，但是有實(shí)驗(yàn)表明，鋰電池從標(biāo)稱(chēng)容量下降到80%時(shí)，如果循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到1000次，而從標(biāo)稱(chēng)容量的80%下降到標(biāo)稱(chēng)容量的60%時(shí)，其循環(huán)次數(shù)也會(huì)達(dá)到甚至超過(guò)1000次。因此降低報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)延長(zhǎng)使用時(shí)間是可行的，可以提高電動(dòng)汽車(chē)的使用效率。當(dāng)然有一些鋰電池在標(biāo)稱(chēng)容量低于80%以后，其循環(huán)壽命會(huì)陡然下降，也是可能的，這就要求鋰電池制造商應(yīng)該在使用說(shuō)明上注明電池的循環(huán)壽命從標(biāo)稱(chēng)容量下降到60%時(shí)的數(shù)值，以供鋰電池的梯次應(yīng)用提供依據(jù)。
電動(dòng)汽車(chē)制造商應(yīng)該明確延長(zhǎng)使用相應(yīng)的保修政策，支持消費(fèi)者延長(zhǎng)使用自己的電動(dòng)汽車(chē)，把不符合儲(chǔ)能要求的鋰電池拿去做儲(chǔ)能電站進(jìn)行梯次應(yīng)用，就沒(méi)有那個(gè)必要了，如果被拆除的大客車(chē)鋰電池拿去作為一些小型的儲(chǔ)能應(yīng)用，也是可以考慮的?，F(xiàn)在一次充電續(xù)駛里程大于300公里的電動(dòng)汽車(chē)，電池容量小一半，也是可以做短途使用的。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，報(bào)廢了就不值錢(qián)了，車(chē)主應(yīng)該有使用權(quán)和處置權(quán)，大家應(yīng)該支持和理解這樣做。
電動(dòng)汽車(chē)是一個(gè)可以移動(dòng)的儲(chǔ)能電站，隨著電網(wǎng)雙向供電的改造和能源互聯(lián)網(wǎng)的建立，這個(gè)移動(dòng)電站除了可以從電網(wǎng)儲(chǔ)存電力供自己上路行使以外，還可以把自己儲(chǔ)存的電力在需要的時(shí)候，向電網(wǎng)供電和向用戶(hù)供電。這樣做電動(dòng)汽車(chē)作為眾多分散式的儲(chǔ)能電站配置在電網(wǎng)上，不同的電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電和供電，可以降低電網(wǎng)供電高峰，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，將發(fā)揮著重要的作用。這樣做對(duì)于車(chē)主來(lái)說(shuō)，適當(dāng)降低電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，延長(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的儲(chǔ)能利用時(shí)間，可以獲得一定的收益，可以減少電動(dòng)汽車(chē)費(fèi)用的開(kāi)支。這樣做充電樁必將成為電動(dòng)汽車(chē)連接電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的重要設(shè)備，或許應(yīng)該在所有可以停車(chē)的地方，預(yù)留和安裝充電樁，來(lái)滿(mǎn)足和促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)在我們國(guó)家的推廣使用，更好的發(fā)揮電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的儲(chǔ)能電站的作用，確保電網(wǎng)的安全。在電動(dòng)汽車(chē)地方補(bǔ)貼取消和國(guó)家補(bǔ)貼退坡的大環(huán)境下，這樣更加環(huán)保、更加節(jié)約、更加合理的電動(dòng)汽車(chē)的使用方式是值得我們?nèi)プ龅摹?/p>