鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：624次 | 2023年05月30日
一種電池梯次利用在儲(chǔ)能應(yīng)用探索
4月24-26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)主辦的第九屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開(kāi)。在4月26日上午的“儲(chǔ)能電站與技術(shù)應(yīng)用（四）“專場(chǎng)，深圳邁格瑞能技術(shù)有限公司總經(jīng)理黃慧金在會(huì)上分享了主題報(bào)告《一種電池梯次利用在儲(chǔ)能應(yīng)用的探索》，以下為演講實(shí)錄：
黃慧金：大家好！我來(lái)自深圳邁格瑞能技術(shù)有限公司。昨天在旁邊的會(huì)場(chǎng)有好多專家和公司都介紹了梯次電池利用，這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，討論比較多，就說(shuō)明現(xiàn)在的問(wèn)題也比較多，都需要大家一起來(lái)討論。我今天從應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)一下怎么做梯次電池利用，在儲(chǔ)能中的應(yīng)用。
分成四個(gè)部分：市場(chǎng)與政策、梯次利用方案、梯次利用案例、公司產(chǎn)品簡(jiǎn)介。
第一部分，市場(chǎng)與政策。
動(dòng)力電池的梯次利用，因?yàn)槭莵?lái)自于車的嘛，中國(guó)的電動(dòng)汽車發(fā)展的很迅速，2016年在中國(guó)的產(chǎn)量達(dá)到了50萬(wàn)輛，在2017年達(dá)到75萬(wàn)輛，2018年超過(guò)了100萬(wàn)輛，應(yīng)該在120萬(wàn)輛左右，2019年可能會(huì)超過(guò)150多萬(wàn)，應(yīng)該會(huì)到170萬(wàn)左右，這個(gè)量已經(jīng)很龐大了，在全世界處于前列了。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
一般車的電池用到5年—8年左右，用的公交車、出租車可能更快一點(diǎn)，平均在5、6年，電池就要從車?yán)锿艘巯聛?lái)，退役下來(lái)之后怎么用需要去了解。
從這個(gè)量來(lái)看，在2020年差不多就有20個(gè)GWh，到了2023年將近60個(gè)GWh，到2025年將近會(huì)有100個(gè)GWh，這個(gè)量是非常巨大的。
像我們小時(shí)候一樣，電池不能隨便亂丟，要放在一個(gè)特定的盒子里，其實(shí)也是一樣的。那還是小電池，動(dòng)力車的電池下來(lái)了是海量的，所以從國(guó)家的側(cè)面，自上而下的以及社會(huì)層面、公司層面，對(duì)電池不能隨便丟棄的這種事情是達(dá)成了共識(shí)的，我們這個(gè)社會(huì)都已經(jīng)到質(zhì)量發(fā)展了，環(huán)境也是非常重要的，不能電池污染我們的水、污染我們的空氣、污染我們的土壤。
國(guó)務(wù)院2017年1月3日發(fā)布《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》，2018年7月23日發(fā)布《關(guān)于組織開(kāi)展新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》，自上而下的，從國(guó)家、從社會(huì)以及從公司的各個(gè)層面都得到了空前的控制。
第二部分，梯次利用方案。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
電池要進(jìn)行回收主要的驅(qū)動(dòng)于來(lái)自于兩個(gè)方向：
第一個(gè)，是環(huán)保型的要求，這是社會(huì)屬性的，這是剛需的要求，不能污染我們的水，不能污染我們的土壤，這是社會(huì)屬性的。第二個(gè)，回收能夠有經(jīng)濟(jì)性，有利可圖，在社會(huì)上形成一個(gè)正的循環(huán)，更有利于整個(gè)電池的回收。經(jīng)濟(jì)性的角度，現(xiàn)在體現(xiàn)在兩個(gè)方向，一是材料再生價(jià)值的回收，另外是殘余價(jià)值的挖掘，就是我們現(xiàn)在講的梯次利用。
簡(jiǎn)單講一下，這是材料再回收的幾種方法，現(xiàn)在市面上也有的，一個(gè)是干法的、一個(gè)是濕法的。干法的就是把電池機(jī)械性的粉碎了，把有用的金屬成份提煉出來(lái)。濕法就是用酸堿溶液為媒介，金屬離子從電極材料里面轉(zhuǎn)移到溶液里面，經(jīng)過(guò)離子的交換、沉淀、吸收等方式把金屬以鹽的氧化物的形式提取出來(lái)。生物質(zhì)的方式，就是用生物的方法把金屬?gòu)碾姌O里面分離回收起來(lái)。
第二個(gè)，電池的能量?jī)r(jià)值再應(yīng)用的方式?，F(xiàn)在比較流行的，運(yùn)用比較多的就是電芯的拆解重組，都會(huì)經(jīng)過(guò)這么幾個(gè)步驟，把一個(gè)車的Pack、一個(gè)大電池包拆了，拆到電芯，把電芯進(jìn)行重新測(cè)量的標(biāo)定，對(duì)電芯重新分組分容，配新的PCS，做成新的Pack，用通信備電、低速車、儲(chǔ)能電站。
電芯級(jí)的拆解，總體來(lái)講工序還是蠻復(fù)雜的，工作量比較大、成本比較高，要用新的BMS，成本也比較高，電芯的參數(shù)不一致，在大規(guī)模的儲(chǔ)能應(yīng)用上也比較難?，F(xiàn)在新的鋰電池價(jià)格下降的速度很快，所以梯次電池的成本價(jià)格也會(huì)下的很快，從梯次利用的成本來(lái)看主要來(lái)自于拿貨的電池的成本以及后續(xù)加工的成本，從后續(xù)的趨勢(shì)來(lái)看，梯次電池拿貨的成本會(huì)越來(lái)越低，最終可能零成本，當(dāng)然這樣后面再次加工的成本就會(huì)占更大的比例。拆解的步驟分這么多種，所以加工的比例未來(lái)比重會(huì)變得越來(lái)越大。
我們現(xiàn)在根據(jù)這種情況，以這么一個(gè)想法現(xiàn)在也在實(shí)施。這種電芯重組的拆解測(cè)量重新存儲(chǔ)的這種方式，能不能直接先整包利用，電池的整包利用這種新的梯次利用的方式，在去年下半年開(kāi)始在行業(yè)上應(yīng)用起來(lái)了，這么做的好處就是，整包電池的能量殘值是直接利用的，簡(jiǎn)單高效，工序簡(jiǎn)單，成本比較低，用了原來(lái)的BMS，成本比較低。另外一個(gè)問(wèn)題，一個(gè)整包電池，這個(gè)包、那個(gè)包的參數(shù)差異也比較大，我怎么大容量的把用起來(lái)呢，這是擺在大家面前的一個(gè)問(wèn)題。
我們根據(jù)這種情況做了一個(gè)能量控制器，這個(gè)能量控制器就是把梯次電池包作為一個(gè)獨(dú)立的單元，配上邁格瑞能的能源控制器，就是中小功率儲(chǔ)能的變流器，形成一個(gè)基本的儲(chǔ)能單元，再加多個(gè)儲(chǔ)能單元在交流側(cè)進(jìn)行并聯(lián)構(gòu)成中大型的儲(chǔ)能系統(tǒng)。就是用一個(gè)電池包或者一兩個(gè)電池包獨(dú)立的接上中小功率的PCS，中小功率的PCS后端再進(jìn)行并聯(lián)，這樣整個(gè)電池前端比較小的功率容量進(jìn)行了隔離，這樣對(duì)整個(gè)后續(xù)的，對(duì)整個(gè)應(yīng)用來(lái)講，一致性就能做到更好。
兩種應(yīng)用模式：第一種，梯次電池包，經(jīng)過(guò)邁格瑞能在能量控制器，若干個(gè)能量控制器，十個(gè)、幾十個(gè)能量控制器，在交流側(cè)并聯(lián)、在交流側(cè)并網(wǎng)。另外一種模式，梯次電池電池包經(jīng)過(guò)DC/DC的變換器，在48V的直流側(cè)48V母線上進(jìn)行應(yīng)用。這種應(yīng)用不管是直流側(cè)的還是交流側(cè)的應(yīng)用，可以兼容不同的成色的電池，這個(gè)電池剩余容量80%，那個(gè)電池剩余容量70%、60%，都可以在我的項(xiàng)目上進(jìn)行使用?？梢约嫒莶煌蔚碾姵?，相差幾年、相差一年、相差兩年的電池拿來(lái)，都可以直接在這個(gè)項(xiàng)目上進(jìn)行應(yīng)用。不同型號(hào)的電池、不同廠家的電池，都可以在我的項(xiàng)目上使用。對(duì)現(xiàn)實(shí)意義來(lái)講是非常巨大的，因?yàn)樘荽坞姵貋?lái)源最大的復(fù)雜性就在于它的來(lái)源非常不確定性，成色不同、批次不同、型號(hào)不同，廠家不同，應(yīng)用這種方案就可以解決這些問(wèn)題。
介紹一下我們邁格瑞能能量控制器。
第一種，5千瓦的單向交流的PCS。直流電壓是125V—550V，基本上是乘用車300V左右的電壓范圍，也就是一個(gè)電池組直接接在PCS的電池端，交流端就是220V并網(wǎng)，全不聯(lián)起來(lái)，交流并聯(lián)起來(lái)就可以使用了。一般來(lái)講，一個(gè)電池包是20多度電，二三十度電，這樣一個(gè)5千瓦的PCS，差不多0.2C左右的一個(gè)充放電的容量，對(duì)電池來(lái)講也是非常安全合適的。第二，也是一個(gè)PCS再加上一個(gè)光伏控制器的這種功能。為什么加光伏控制器呢？特別是一些通信基站，5G上來(lái)之后，所需要的配電容量會(huì)增加很多，但是有好多基站配電的容量是沒(méi)有那么容易增加上來(lái)的，所以配上光伏，就地取電，滿足通信基站擴(kuò)容的需求。
第三種，5千瓦的雙向DC/DC，前面簡(jiǎn)單介紹了一下，在48V母線上進(jìn)行儲(chǔ)能的場(chǎng)景，用這種雙向的DC/DC就可以了，直流的電壓是125V—550V，適合于單組電池直接應(yīng)用的。
第三種，10千瓦的400V的PCS，這個(gè)是適合于比較大的電池包，比如大型的物流車、大型的公交車，它的度電會(huì)在50度、80度，這種電池包我們就用這種10千瓦的PCS，差不多充放電的倍率也是0.2C左右吧。它的電池范圍370—800，比較適合這種大巴車下來(lái)的電池包和電壓范圍，交流是三相400V，三相并網(wǎng)了。
第三部分，梯次利用的。
合眾汽車整包電池削峰填谷的示范項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目的作用就是做削峰填谷的，整個(gè)電池包有30個(gè)，每個(gè)電池包有30個(gè)千瓦時(shí)，我們這個(gè)應(yīng)用是一個(gè)電池包用5千瓦的PCS，差不多是1兆瓦時(shí)左右的系統(tǒng)，也用的是集裝箱一體化的方案，充放電的倍率0.2C左右。這是一個(gè)項(xiàng)目實(shí)際的開(kāi)頂圖，集裝箱的一端放的是整包電池，經(jīng)過(guò)隔斷另外一端就是PCS，以及相應(yīng)的EMS跟消防的。另外一個(gè)項(xiàng)目就是鐵塔公司基站上的應(yīng)用，這個(gè)也是削峰填谷的，但是增加了其他兩個(gè)功能，另外一個(gè)是備電，第三個(gè)就是著重的基站設(shè)備增容的事情，也是用整包的電池，并在交流220V的電網(wǎng)上，這個(gè)項(xiàng)目是增加了光伏的，也就是說(shuō)是在基站上進(jìn)行容量的擴(kuò)容使用，增加了光伏，我們這個(gè)PCS增加了光伏控制器的功能模塊。第三個(gè)應(yīng)用，還是鐵塔的，48V的母線上進(jìn)行應(yīng)用的，電池組還是整包電池，用了雙向DC/DC的控制器在48V母線的應(yīng)用。
第四部分，公司簡(jiǎn)介。
深圳邁格瑞能技術(shù)有限公司，主要是專注于新能源以及儲(chǔ)能行業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的技術(shù)性公司，我們主要以PCS為核心，在這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行上下連接。我們是技術(shù)性的企業(yè)，在實(shí)驗(yàn)室上的投入是非常大的，有CNAS的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、UL目擊實(shí)驗(yàn)室、TUV的目擊實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室、EMC的實(shí)驗(yàn)室。
（PPT）這是我們公司產(chǎn)品的族譜，第一列就是Hybrid逆變器，前面講的能量控制器，5K的Hybrid的衍生，10K的Hybrid的衍生，除了這個(gè)之外我們公司做了工頻的儲(chǔ)能PCS，光儲(chǔ)一體化，還有模塊化的PCS，直流變換器，以及相應(yīng)的集裝箱式的儲(chǔ)能變流器和儲(chǔ)能系統(tǒng)。
這是大功率的產(chǎn)品、儲(chǔ)能的系統(tǒng)以及我們的監(jiān)控的云平臺(tái)。這是我們產(chǎn)品的解決方案，這是家庭戶用的光儲(chǔ)解決方案，這是工商業(yè)應(yīng)用的削峰填谷以及變壓器需量管理的解決方案，以及結(jié)合新能源風(fēng)電的平滑輸出、提高電能質(zhì)量的解決方案，跟火電聯(lián)合調(diào)頻的解決方案，以及跟光伏電站的解決方案。電網(wǎng)側(cè)的、微電網(wǎng)的。上面是并網(wǎng)型的微電網(wǎng)，下面是完全獨(dú)立的微電網(wǎng)，離網(wǎng)的方案，以及光儲(chǔ)充的，中功率和小功率的離網(wǎng)解決方案，電池梯次利用的解決方案。
