動力電池梯次利用的難點與挑戰(zhàn)

1、動力電池梯次利用的難點與挑戰(zhàn)針對退役的動力電池，有兩種可行的處理方法，一種是直接作為工業(yè)廢品，進行報廢和拆解，提煉其中的原材料，實現(xiàn)原材料的循環(huán)利用，這方面已經(jīng)有一些國內(nèi)的企業(yè)進行商業(yè)化運作；另一種方式，則考慮退役的動力電池，雖然已經(jīng)不滿足汽車的使用條件，但仍然擁有一定的余能，其壽命并未完全終止，可以用在其他領域作為電能的載體使用，從而充分發(fā)揮其剩余價值。相對而言，梯次利用更能夠發(fā)揮產(chǎn)品的最大價值，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的利益最大化，是更為綠色和

2、環(huán)保的做法。但梯次利用所面臨的難題和挑戰(zhàn)也非常的多，如果不能有效解決，就不能實現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化。1.電池拆解動力電池退役時，是整個pack從車上拆解下來的。不同的車型有不同的電池pack設計，其內(nèi)外部結構設計，模組連接方式，工藝技術各不相同，意味著不可能用一套拆解流水線適合所有的電池pack和內(nèi)部模組。那么，在電池拆解方面，就需要進行柔性化的配置，將拆解流水線進行分段細化，針對不同的電池pack，在制定拆解操作流程時，要盡可能復用現(xiàn)有流水

3、線的工段和工序，以提高作業(yè)效率，降低重復投資。在拆解作業(yè)時，不可能完全實現(xiàn)自動化，必然存在大量的人工作業(yè)，而pack本身是高能量載體，如果操作不當，可能會發(fā)生短路、漏液等各種安全問題，進而可能造成起火或爆炸，導致人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，采取什么樣的措施和方法，確保電池拆解過程中的安全作業(yè)，是梯次利用的一個重點。2.剩余壽命預測這里分兩種情況考慮，一種是動力電池在服役期間，其相關運行數(shù)據(jù)有完整記錄，那么當梯次利用的廠家拿到這些數(shù)據(jù)之后，

4、結合電池的出廠數(shù)據(jù)，可以建立電池模組的簡單壽命模型，能夠大致估算出，在特定運行條件下電池模組的剩余壽命(根據(jù)所設定的終止條件)。另一種情況就惡劣的多了，動力電池的使用情況并無數(shù)據(jù)記錄，僅有出廠時的原始數(shù)據(jù)(如標稱容量、電壓、額定循環(huán)壽命等)，使用過程未知，當前狀態(tài)未知。當梯次利用的廠家拿到電池后，如何判斷其健康狀態(tài)和剩余壽命呢？這就需要對每個模組進行測試，先明確其當前的健康狀態(tài)，然后要根據(jù)測試數(shù)據(jù)和出廠時的原始數(shù)據(jù)，建立一個對應關系，根

5、據(jù)不同的材料體系，大致估算其潛藏的剩余價值。第二種情況，梯次利用的成本會提高很多，測試設備、測試費用、測試時間、分析建模等，都會增加不少的成本，導致梯次利用的經(jīng)濟價值降低?；谟邢薜臄?shù)據(jù)，對剩余壽命的預測也是不準確的，這無疑又會增加梯次利用產(chǎn)品的品質(zhì)風險，使得產(chǎn)品的生命周期成本較高。所以，如何做到快速無損的檢測，是該種情況下梯次利用的關鍵所在。3.系統(tǒng)集成技術梯次利用，最合理的應該是拆解到模組級，而不是電芯級，因為電芯之間的連接通常都是

6、激光焊接或其他剛性連接工藝，要做到無損拆解，難度極大，考慮成本和收益，得不償失。毫無疑問，成本是梯次利用的最大優(yōu)勢，也是梯次利用經(jīng)濟效益的來源。那么如何做到良好的成本控制，將系統(tǒng)成本做到新電池產(chǎn)品的三分之一，甚至五分之一，將直接決定梯次利用是否能夠發(fā)展成為一個龐大的產(chǎn)業(yè)。在原材料環(huán)節(jié)，如何以較低的成本拿到電池pack，如何降低pack和模組拆解的難度，如何針對不同pack復用流水線和工藝，如何簡化測試，如何建立電池模型等，都會影響后續(xù)的

7、產(chǎn)品成本。在產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)，如上面所講，系統(tǒng)集成是關鍵，電池模組混用、系統(tǒng)柔性化設計、BMS魯棒性設計等，都能有效降低產(chǎn)品物料成本。在產(chǎn)品的運維環(huán)節(jié)，如何確定合理的質(zhì)保年限，做到智能化的管理，遠程診斷和維護等，都會影響產(chǎn)品的生命周期成本。6.產(chǎn)業(yè)鏈整合動力電池的梯次利用產(chǎn)業(yè)鏈，涉及到用戶(車主或商業(yè)運營單位)、車企、動力電池企業(yè)、梯次利用企業(yè)，如何創(chuàng)造一個共生共贏的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，是必須要考慮的。如果僅僅是后端的梯次利用企業(yè)獲利，那么用戶、

8、車企、以及動力電池企業(yè)，就沒有足夠的動力去參與和推動動力電池的梯次利用，產(chǎn)業(yè)規(guī)模就難以起來。這既需要政府層面建立相關規(guī)范和標準，也需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)，一起緊密合作，嘗試成立電動汽車后市場的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，大家一起來參與，才能推動產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。7.商業(yè)模式創(chuàng)新對于動力電池的梯次利用衍生產(chǎn)品，客戶在知情的情況下，會對產(chǎn)品的性能、壽命、可靠性、安全性等心存疑慮，產(chǎn)品的推廣會存在一定的阻礙。在產(chǎn)品的推廣和應用方面，要充分考慮客戶的現(xiàn)狀和訴求，多種