新能源汽车动力蓄电池梯次利用的相关探讨

赵龙 黄国涛 姜灿垒 寇铭铭

摘要：就目前而言，退役的动力蓄电池数量并不多，能够进行梯次利用的动力电池多数是在试验阶段，在动力蓄电池退役时代下，与其相关的企业已经加快了动力蓄电池梯次利用的范围和速度，加大了蓄电池梯次利用的研究力度，同时探索了蓄电池梯次利用的经济效益和安全性。经过不断探索，我国蓄电池梯次利用产业逐渐转变，由示范阶段转向商业化。

关键词：新能源;动力蓄电池;梯次利用

引言

近年来，随着新能源汽车电池退役数量的逐步增加，电力电池回收行业进入了大规模发展阶段。考虑到中国新能源汽车的年产量和未来产量、电池保修年限和车辆运行状况，中国蒸汽中心估计，到2020年，中国电动电池总退役量将超过20万吨（25千兆瓦时）。妥善回收电力电池是汽车新能源产业健康发展的重要基础，有利于减少环境污染风险，减轻战略资源制约，保护消费者健康和安全。汽车电池回收和使用的工业链包括几个主要步骤，例如收集和储存电池、拆除用过的电池、使用规模和再生、环境保护和环境评估。我国废旧电池回收行业开始扩大，产业链呈现出多样化的发展趋势。从综合利用的经济角度来看，三元电池含有更多金属元素，如镍、钴和再生利用价值;相比之下，用于工业再生处理的磷酸锂电池通常处于损耗状态，因此磷酸锂电池更适合级联使用。

1分析梯次利用技术发展现状

退役蓄电池在使用寿命、安全性等方面上变化比较大，这对动力电池梯次利用在其他领域上应用带来影响，为了能够快速推动电池梯次利用产业的成果，不断提升蓄电池梯次利用技术的研发力度。就目前而言，动力蓄电池梯次利用技术途径一般有两种，分别是修复和重组，并且主要是检测重组技术，检测重组技术有很多典型企业，如上文提到的中国铁塔、北京匠芯、比亚迪等企业，其中比亚迪企业在对退役动力蓄电池进行检测中，实现了包组、模块、单体级别进行了逐一检测，并以单体作为重组单位进行重组，可以达到80%的重组率。而北京匠芯企业建立在大数据基础上研发动力电池包组评估系统。这种系统可以对退役动力蓄电池的使用寿命、应用领域等方面进行评估，并且深入探索退役电池的集成技术。中国铁塔有限公司成功突破退役电池成组、评估等关键性梯次利用技术。另外，也有企业在退役电池修复方面积极进行探索，比如星恒电源企业，北京国能企业等，以星恒电源企业为例，在回收企业退役电池以后，对电池正、负极进行修复，同时适当补充电池所需的电解液，经过修复技术完成的动力电池完全可以应用在低速电动车领域，通过修复的电芯容量可以达到全新电池电芯的80%。

2新能源动力蓄电池梯次利用发展建议

2.1优化能量管理系统

能源管理系统的定义是，在新能源汽车中分配所有能源，提高其科学和效率，并综合管理各组成部分之间协调能源使用的系统，这一系统在以下方面发挥着非常重要的作用但是，这里有一个问题：要确保电力管理系统在新的轨道上正常运行，就必须将它连接到充电器上，使它一起运行。新能源汽车运行过程中，电源管理系统可以实时监控蓄电池的性能和性能参数，利用这些指标确定蓄电池的运行状态，实现监控功能。如果在检测过程中蓄电池的性能或性能参数突然明显降低，可以判断蓄电池不能正常工作，需要立即采取措施解决问题，以防事故发生。在某种程度上，电力管理系统的运行可以延长电池寿命，确保电池的可靠性，并确保新能源汽车的安全驾驶。

2.2绿色低碳循环

鉴于电池产业的蓬勃发展，以及电池的整个生命周期对资源、能源和环境造成的巨大潜在影响，各国纷纷出台各项政策推进动力电池的碳中和。其中，以欧盟为代表的地区组织在最新电池法规草案中对电池供应企业的供应链管控、有害物质削减、再生材料使用、废旧电池收集率和材料回收利用水平、节能降耗以及减少碳排放等多方面提出了更高的要求。反观国内，尽管我国已经发布了多项绿色低碳循环等方面的推荐性国家标准，但相关内容仍然不能满足动力电池全生命周期管理要求。同时，对于动力电池而言，碳足迹不仅涉及制造过程中的碳排放，还包括上游原材料的生產、运输等各环节的碳排放，目前国际上已经形成了动力电池全生命周期足迹评价细则，而国内尚无相关标准。

2.3完善蓄电池电源

新能源汽车的两个主要能源是电力系统和电池。在新能源汽车上安装蓄电池能量所使用的安装方法通常是串联式和并行式的组合，可以最大限度地发挥效果，达到能满足驱动需求的电压。可能影响能量传输的因素不仅限于这些因素：实际上，电池产生的一些因素也可能影响到传输问题，而且电解液的浓度也与能量传输有关。正因为如此，在为新能源汽车安装电池时，必须考虑到成本效益，并尽可能选择最高的标准，以减少甚至完全避免错误，确保电池的一致性，从而延长电池寿命。

结束语

本文系统归纳了国内外动力电池标准现状，并重点分析了各类标准在编制原则和思路等方面的差异性以及主要考量因素，可以看出由于标准性质、使用目的以及实际应用场景等方面内容的不同，相关标准在具体技术要求和试验方法方面会存在差异。同时，本文基于现有标准实施效果、动力电池技术发展趋势等重点论述了动力电池在安全、寿命、性能以及绿色循环等方面的标准需求，并在此基础之上提出以支撑行业管理、引领产业发展、规范产品生产为目标，以动力电池产业的规模化发展需求和新技术创新发展为导向，持续开展标准体系研究与标准制修订工作，支撑新能源汽车产业高质量可持续发展。

参考文献：

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[3]丁啸，李龙辉，高荣慧.我国新能源汽车动力蓄电池溯源管理研究[J].时代汽车，2019（17）：76-77.