廢電鋰離子電池典型場景及推廣困難點

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隨著新能源車的推廣，未來動力鋰離子電池將面臨大規模退役問題。 2020年，一批最早推廣的新能源車型即將退役，預計今年的退役規模將達到25GWH(約20萬噸)。 如何利用、管理這樣規模的廢棄鋰離子電池，值得我們大家一起思考。

在我國政府的大力推動下，我國已成為全球最大的新能源汽車市場，也是最大的新能源動力鋰離子電池加工國。 根據中國動力鋰離子電池化學與物理電源產業協會報告。 隨著新能源車的推廣，未來動力鋰離子電池將面臨大規模退役問題。

2020年，一批最早推廣的新能源車型即將退役，預計今年的退役規模將達到25GWH(約20萬噸)。 如何利用、管理這樣規模的廢棄鋰離子電池，值得我們大家一起思考。 1.

廢棄舊動力鋰離子電池回收階段劃分當動力鋰離子電池無法完全滿足車輛需求時，可用於其他場景，繼續發揮其功能，以實現資源利用率最大化。 根據電池效能下降的程度，回收利用一般分為四個階段，從第一階段由低到高延伸，直到完全無法滿足各個場景的使用要求，即為再生利用。 第一期電池可用於低速電動車、電動三輪車等低速電動車。

放電功率、電動三輪現場；第二階段電池可應用於電源等儲能場景，發揮電池效能；電池期望做低階儲能，例如家庭儲能，行動電源等；第四階段的電池將進行再生，回收金屬元素。 前三階段的動力鋰離子電池是階梯利用環節，能提升階梯的經濟性，是全生命週期價值提升的重中之重。

2. 階梯首先由電池解決方案決定。 不是整包，如效能好，且符合對應場景要求，整包進入階梯利用率。

如果不能使用，就拆解模組，選一個效能好的，再重組一下。 將無法滿足要求的模組進一步拆分成單體，選擇能夠進行梯形二次複合的單體。 3.

典型的梯子使用場景及其工況需要多種場景的利用方式，每個場景都有相應的使用要求。 本文將針對典型的使用場景，分解各類場景下廢棄舊動力鋰離子電池處理的難度。 3.

1 通訊基地台運動使用情境 通訊基地台出於安全性考慮，電池材料限制，僅採用鋰鐵離子電池。 電池分為分立式和整合式兩種。 二者的差別在於電池模組與電池管理系統是整合在一起的。

廢舊電池在這兩種形式下都可以實現階梯式處理，對比兩種電源（YD/T 2344.1-2011通訊用磷酸鐵鋰離子電池組第1部分：一體化電池組、YD/T2344.2-2015指標用磷酸鐵鋰離子電池組相差第2部分：分電池組相差一個差異，其他分電池組相差的差異，只有在其他分差。

透過比較汽車動力鋰離子電池與通訊基地台備用電源的實驗內容和方法不難發現，汽車動力鋰離子電池退役後，如果僅剩餘容量發生變化，其他性能衰退並不嚴重。 只需注重容量保持率、電池組一致性、深度放電等，即可用於通訊基地台備用電源。

表2 電池與基地台比較標準及實驗措施3.2 儲能容器亦可在儲能領域推廣，通常使用緊急能源，也可儲存於電網負載。 在電網高負載時輸出電能，實現削峰填谷作用，減少電網波動。

儲能貨櫃系統將聚集儲能電池、電池管理系統BMS（BatteryManagementsystem）、儲能變流器系統PCS（PowerControlsystem）、Annomeric監控系統、消防系統、空調系統等。 典型的40英尺（12192mm×2438mm×2896mm）貨櫃儲能係統建築方式整合4部分：儲能變流器PCS、階梯電池組、主動平衡電池管理系統BMS和電池櫃，並配備動力環境控制系統消防系統。 由於容器體積較大，現場建議將廢棄舊動力鋰離子電池進行整包利用，並降低電池拆包改製成本。

同時，若係統佈置在工業園區等空曠空間，可與光電板配合發電，進一步提升儲能係統的經濟性。 公司建置的儲能貨櫃往往難以連接國家電網，在園區內組成電力微網才是最切實可行的做法。 若儲能容量較小，優先透過充電樁為新能源汽車充電；如果儲能規模較大，可以考慮用於辦公大樓的供電。

3.3低速汽車使用場景低速電動車涵蓋電動自行車、電動摩托車、電動三輪車、低速電動車等。 針對快遞公司所使用的電動三輪車問題，一些企業進行了階梯電瓶租賃模式的示範推廣。

電池的產權歸梯子所有，送貨公司付款，後期電池的維修、更換也是梯子負責。 這樣的商業模式可以帶來以下幾點好處：有利於延長電池的使用壽命； 3.使用完梯次利用後，蓄電池可以有效回收，進入再生利用環節，警覺蓄電池造成環境污染。 根據《四輪低速電動車技術條件》（徵求意見稿），低速電動車用動力鋰離子電池在安全性、電氣性能和循環壽命三項關鍵技術上，參考新能源汽車用動力鋰離子電池標準，轎車用梯形動力鋰離子電池屬於高低速汽車類別。

表3 低速電動車對動力鋰離子電池的性能要求3.4 AGV小車使用場景AGV（AutomateDGUIDVEHICLE，AGV）小車指裝有電磁或光學導引裝置，能沿著預定的導引路徑行駛，具有安全保護功能和各種運輸車輛，工業用途不需要駕駛員攜帶小車，基於電池。 AGV小車的狀態特性為：路線固定、充電淺、使用方便。

目前AGV小車通常使用的電池還是鉛酸電池。 因此可以將原來的鉛酸電池換成階梯動力鋰離子電池。 表4AGV電池鉛酸電池與階梯式鋰離子電池性能比較4進一步發展。

4.1拆解利用率，每輛車的拆解成本不一樣，不可能使用同一組拆解管線，導致電池拆解極為不方便。 自動化程度極低。

廢舊動力鋰離子電池在進行分選時，需要通過多道工序，包括品質檢測、安全評估、循環壽命檢測等，然後再挑選出電芯，重新進行分選。 整個溶液被消耗，成本較高。

4.2梯次電池的安全性應予以重視退役動力鋰離子電池經歷嚴酷的汽車使用環節。 各方面的性能衰退都難以區分，特別是電池的安全性應引起業界重點關注。

隨著電池使用壽命的延長，火災、自燃等安全隱憂也急遽上升。 新電池的安全標準已經很齊全了，但是梯次電池的安全卻沒有涉及到相關的標準。 有的公司提出利用大數據來判斷電池模組的健康狀況，這種方法可以或作為人工篩選的輔助手段或作為人工篩選的單獨手段。

同時，梯次電池的使用場景缺乏掌控。 什麼場景可以使用，什麼場景如果沒有相應要求則禁止使用梯子電池；梯次電池事故如何處理，如何進行監控，事故責任如何認定，產業監管的空白區域如何判斷。 5.動力鋰離子電池梯次利用享譽盛名的強勁鋰離子電池梯次利用產業化發展。

透過以上內容可以看出，廢棄舊動力鋰離子電池的階梯式處理，可以實現資源利用率的最大化，符合綠色化、循環化、持續化。 其使用場景豐富，市場空間龐大，在使用的前提下可以創造巨大的經濟價值。 然而產業也面臨經濟性、安全性的雙重考驗，但只有突破兩個瓶頸，才能迎來產業的高品質發展。