发布时间:2022-03-18
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通常来讲,动力电池平均使用年限为5-8年,其性能随着充电次数的增加而衰减,从电动汽车上退役的动力电池通常具有初始容量60-80%的剩余容量,并且具有一定的使用寿命,目前主要有两种可行的处理方法:其一是梯次利用,即将退役的动力电池用在储能等其他领域作为电能的载体使用,从而充分发挥剩余价值:其二是拆解回收,即将退役电池进行放电和拆解,提炼原材料,从而实现循环利用。
经过几年的研究、探索和试点示范,我国动力电池梯级利用已集中在电力系统储能、通信基站备用电源、低速电动汽车和小型分布式家庭储能、太阳能互补路灯、移动充电汽车、电动叉车等相关领域。相对而言,磷酸铁锂更适合梯级利用。
锂电池梯次利用是什么?
锂电池回收及梯次利用就是大功率使用过的锂电池,分检后小功率使用。直到报废为止。
对于退役的动力电池,并不是简单的组合起来就能再次使用,电池的梯次利用通常包含以下步骤:
1、电池回收
2、电池组拆解-得到电池单体
3、筛选出可以使用的电池单体
4、电池单体配对重组成电池组
5、系统集成运行维护
检测和筛选环节是梯次利用的关键。梯次利用时需要对其的剩余使用价值和健康状态进行大量的检测,对于使用情况类似、可以成组的电池进行筛选。此外,在电池一次使用期间,BS检测系统能够记录较为完整的充放电运行数据,有助于在其退役时准确评估其剩余工作量,降低退役电池检测成本。检测筛选环节需要综合应用软件技术、测控技术、制程工艺等,涉及光、机、电等跨行业多学科技术,技术门槛非常高,另外由于最早迎来报废期的一批电池在设计之初就没有考虑到报废后梯次利用的问题,动力电池存在尺寸不统一,型号参差不齐,编码、记录不完善,电池生命周期无法追溯,所以还是存在比较大的难度。
为什么要选择梯次利用,主要有两方面:
●环境保护:锂电池的正极材料里包含镍、钴、锰、锂等重金属元素,这些重金属元素会对环境、水等造成污染;负极材料里面的碳材、石墨等会造成粉尘污染;此外,锂电池的电解液中含有有毒的化学成分,也会造成氟污染。
●资源节省:锂电池中含有大量的金属元素,镍、石墨等我国比较多,但是像钴之类的金属元素是我国稀缺的;中国的锂元素含量很多,但是开采难度比较大,一般都分布在西藏、青海、四川等条件比较艰苦的矿山;盐湖锂里面镁离子含量比较高,提取锂的难度也很大。
储能是梯次利用的重要应用市场
拥有巨大潜在市场需求的储能领域也成为梯次利用未来最重要的应用场景之一。仅就储能领域而言,目前在大规模可再生能源并网、辅助服务、电力输配、用户侧等储能应用领域都已经有梯次利用示范项目正在运行,涉及千瓦级的户用储能产品,十千瓦至百千瓦级的光储微网、电动汽车充电站储能系统、数据中心备用电源,以及兆瓦级大型储能电站。
根据预测,到2025年,新梯级利用的潜在规模将达到33.6GWh。电网对切峰填谷经济性的需求、分布式光伏装机的爆发式增长、电动汽车储能充电站布局的加快等应用场景,都促进了梯级利用需求的增长。
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