動(dòng)力電池梯次利用的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)

1、動(dòng)力電池梯次利用的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)針對(duì)退役的動(dòng)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(jìn)行報(bào)廢和拆解，提煉其中的原材料，實(shí)現(xiàn)原材料的循環(huán)利用，這方面已經(jīng)有一些國(guó)內(nèi)的企業(yè)進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作；另一種方式，則考慮退役的動(dòng)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(lǐng)域作為電能的載體使用，從而充分發(fā)揮其剩余價(jià)值。相對(duì)而言，梯次利用更能夠發(fā)揮產(chǎn)品的最大價(jià)值，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化。1.電池拆解動(dòng)力電池退役時(shí)，是整個(gè)pack從車上拆解下來的。不同的車型有不同的電池pack設(shè)計(jì)，其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模組連接方式，工藝技術(shù)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(jìn)行柔性化的配置，將拆解流水線進(jìn)行分段細(xì)化，針對(duì)不同的電池pack，在制定拆解操作流程時(shí)，要盡可能復(fù)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(fù)投資。在拆解作業(yè)時(shí)，不可能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(dāng)，可能會(huì)發(fā)生短路、漏液等各種安全問題，進(jìn)而可能造成起火或爆炸，導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)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(gè)重點(diǎn)。2.剩余壽命預(yù)測(cè)這里分兩種情況考慮，一種是動(dòng)力電池在服役期間，其相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)有完整記錄，那么當(dāng)梯次利用的廠家拿到這些數(shù)據(jù)之后，

4、結(jié)合電池的出廠數(shù)據(jù)，可以建立電池模組的簡(jiǎn)單壽命模型，能夠大致估算出，在特定運(yùn)行條件下電池模組的剩余壽命(根據(jù)所設(shè)定的終止條件)。另一種情況就惡劣的多了，動(dòng)力電池的使用情況并無數(shù)據(jù)記錄，僅有出廠時(shí)的原始數(shù)據(jù)(如標(biāo)稱容量、電壓、額定循環(huán)壽命等)，使用過程未知，當(dāng)前狀態(tài)未知。當(dāng)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(duì)每個(gè)模組進(jìn)行測(cè)試，先明確其當(dāng)前的健康狀態(tài)，然后要根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)和出廠時(shí)的原始數(shù)據(jù)，建立一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，根

5、據(jù)不同的材料體系，大致估算其潛藏的剩余價(jià)值。第二種情況，梯次利用的成本會(huì)提高很多，測(cè)試設(shè)備、測(cè)試費(fèi)用、測(cè)試時(shí)間、分析建模等，都會(huì)增加不少的成本，導(dǎo)致梯次利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值降低?；谟邢薜臄?shù)據(jù)，對(duì)剩余壽命的預(yù)測(cè)也是不準(zhǔn)確的，這無疑又會(huì)增加梯次利用產(chǎn)品的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，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(cè)，是該種情況下梯次利用的關(guān)鍵所在。3.系統(tǒng)集成技術(shù)梯次利用，最合理的應(yīng)該是拆解到模組級(jí)，而不是電芯級(jí)，因?yàn)殡娦局g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(shì)，也是梯次利用經(jīng)濟(jì)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(gè)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(duì)不同pack復(fù)用流水線和工藝，如何簡(jiǎn)化測(cè)試，如何建立電池模型等，都會(huì)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(guān)鍵，電池模組混用、系統(tǒng)柔性化設(shè)計(jì)、BMS魯棒性設(shè)計(jì)等，都能有效降低產(chǎn)品物料成本。在產(chǎn)品的運(yùn)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(yuǎn)程診斷和維護(hù)等，都會(huì)影響產(chǎn)品的生命周期成本。6.產(chǎn)業(yè)鏈整合動(dòng)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(yùn)營(yíng)單位)、車企、動(dòng)力電池企業(yè)、梯次利用企業(yè)，如何創(chuàng)造一個(gè)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(dòng)力電池企業(yè)，就沒有足夠的動(dòng)力去參與和推動(dòng)動(dòng)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(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，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(dòng)汽車后市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，大家一起來參與，才能推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。7.商業(yè)模式創(chuàng)新對(duì)于動(dòng)力電池的梯次利用衍生產(chǎn)品，客戶在知情的情況下，會(huì)對(duì)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(huì)存在一定的阻礙。在產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用方面，要充分考慮客戶的現(xiàn)狀和訴求，多種