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详解动力锂电池二次利用的现状及技术趋势

导读: 随着新能源车的推广,动力锂电池的应用量越来越大,动力锂电池的回收和二次利用也成为一个新的课题,摆在我们面前。从目前看,如果要获得动力锂电池的高效利用,我们还面临着一些障碍,必须开发一系列新技术,才能达到我们期望。

  一、动力锂电池二次利用的现状

  随着新能源汽车的推广,动力电池爆发式增长。2014年底以来,由于新能源爆发式增长,国内动力锂离子电池已经一电难求,产能远远不能满足新能源车发展的需要。国内动力锂离子电池产能近五年的增长情况见下表。

详解动力锂电池二次利用的现状及技术趋势

  根据2011年以来动力锂离子电池的性能状况和国家标准规定,动力锂离子电池使用的时间大约在3-5年,也就是说,2013年以及以前制造投入使用的动力锂电池,2016年都基本达到了回收的时间。我们仅以当年的锂电池制造和报废量来计算,以每瓦时二次利用售价仅为1元人民币的保守价格,可以计算得出2016-2020年动力锂离子电池二次利用,将达到的市场份额。

详解动力锂电池二次利用的现状及技术趋势

  以上计算仅为保守估计,其中2018、2019年的数据,根据2011-2015年的增长率推算。而实际上,2014-2015年以来,动力锂电池的增长率远远高于2011-2014年,此增长趋势预计会持续到2018年以后。2019年之后5年的报废的动力锂离子电池,实际上远比我们测算的数字还要高。

  动力锂电池二次利用的市场空间。目前电动自行车使用锂电池还不足10%,未来使用锂电将是一个大趋势。路灯储能、微型分布式能源将越来越深入人们的生活,其对锂电的应用将呈现出爆发的态势。未来二次利用的动力锂电池,预计在照明储能、市政亮化工程、分布式能源、微动力等方面会有大量使用。排除个别用户不喜欢用旧品的用户偏好,动力锂电池二次利用的市场空间,至少在每年800亿人民。

  二、动力锂电池二次利用的技术尝试

  动力锂电池按照国家标准到了使用寿命,从新能源车上撤下来的时候,还有相当的容量。还有较为宽泛的使用空间。但是并不是像很多人想象的那样,可以组合起来就用,在技术上还有一些障碍。一是新品应用的时候,电池的一致性很好,但是旧品二次利用的时候,一次性已经没有新品那么好,甚至一直相当差,这对成组使用造成了很大障碍。二是电池的容量、电压、内阻等在二次利用的时候,会在很少的循环次数的时候,形成断崖式下跌,因为动力锂电池新品制造的时候,在工艺和性能设计上,就只考虑了新品的产品标准要求的各参数性能,因此在新品使用后,在旧品二次利用阶段,各项性能参数的持续参差不齐,在不同的点位上,降落很大,对后期使用造成极大困难。

  我们以容量为例。我们通过国外产动力锂电池和国产动力锂电池两款的测试数据来看。

  下图是德国产某混动车所用的动力锂电池,单体6.4安时,按照标准下车,下车时候,测得剩余容量为5.1-5.2安时之间。测算测试循环次数后所余容量如下表:

详解动力锂电池二次利用的现状及技术趋势

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