鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：771次 | 2018年11月01日
動(dòng)力電池梯次利用是不是偽命題
發(fā)展純電動(dòng)汽車，難題一個(gè)接一個(gè)，從未中斷，尤其是動(dòng)力電池。開(kāi)始的提法是“動(dòng)力電池是瓶頸”，通過(guò)行業(yè)的努力，到了2017年底，鋰電池比能量已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了304wh/kg，給努力拼搏的人們一些安慰了。
但還有些問(wèn)題，依然沒(méi)有完美的答案。①鋰離子是綠色的嗎？經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的討論，大家已經(jīng)有比較清晰的理解了；②鋰離子電池安全嗎？討論后的結(jié)論是，機(jī)理上不安全的因素是客觀存在的，但是工程上還是能確保其安全性使用；③動(dòng)力電池梯次利用是偽命題的討論，已經(jīng)開(kāi)始。下面正面回答這個(gè)問(wèn)題。
1.回收利用與梯次利用是不同的兩個(gè)慨念
大家對(duì)回收利用是比較熟悉了。廢舊物資回收利用，俗稱“修舊利廢”。指將生產(chǎn)和生活消費(fèi)中可以利用的下腳料、邊角料、廢舊物和廢棄品等，加以收集整理、加工改制，再轉(zhuǎn)化為有用物資的一系列工作。
動(dòng)力電池梯次利用是指，在發(fā)展電動(dòng)汽車過(guò)程中，動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車的生命周期內(nèi)，因?yàn)樾阅芩p，不宜繼續(xù)在汽車上使用了，要給動(dòng)力電池?fù)Q一個(gè)崗位，或者動(dòng)力電池退役后再就業(yè)。
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動(dòng)力電池的梯次利用概念，為動(dòng)力汽車發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的困難，提出了一個(gè)可行解決辦法和途徑，為動(dòng)力電池提出了一條的新出路。但是如何梯次利用？目前基本上沒(méi)有實(shí)例可言。
2.動(dòng)力電池梯次利用是很難做、非常難做的
退役后的動(dòng)力電池要梯次理由，必須將電池系統(tǒng)從車上，拆下來(lái)為一個(gè)個(gè)單體、再成組，才有可能成為一個(gè)新的電池系統(tǒng)。目前專家的主流觀點(diǎn)是：將退役下來(lái)的電池，再做了一個(gè)儲(chǔ)能站。但是我國(guó)鋰電池最大企業(yè)，寧德時(shí)代新能源公司總裁黃世霖先生在2018青海動(dòng)力電池高峰論壇上，發(fā)表了“儲(chǔ)能站用的電池比車載動(dòng)力電池要求更高”的觀點(diǎn)，引起行業(yè)再思考。中國(guó)汽車技術(shù)研究中心動(dòng)力電池首席專家王芳博士也報(bào)告說(shuō)，”在2012到2014年，我們做過(guò)一個(gè)國(guó)家電網(wǎng)的課題，做了一個(gè)梯次利用的示范，當(dāng)時(shí)用奇瑞S18淘汰下來(lái)的電池做了一個(gè)儲(chǔ)能電站。做完以后，我們也承認(rèn)，動(dòng)力電池要梯次接近一個(gè)偽命題，就是很難做、非常難做。“
①寧德時(shí)代新能源公司總裁黃世霖先生正面十分、肯定地回答了，從汽車中退役的動(dòng)力電池，根本不能做儲(chǔ)能電站；
②中國(guó)汽車技術(shù)研究中心動(dòng)力電池首席專家王芳博士告訴大家，從汽車退役的動(dòng)力電池，要用來(lái)儲(chǔ)能電站，就是很難做、非常難做。
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黃世霖先生是動(dòng)力電池生產(chǎn)專家，王芳博士是動(dòng)力電池測(cè)試和評(píng)價(jià)專家。這兩位國(guó)家頂級(jí)動(dòng)力電池專家，基本認(rèn)同了“動(dòng)力電池梯次利用是偽命題”的說(shuō)法。
接下來(lái)，王芳博士又比較婉轉(zhuǎn)地說(shuō)：“到2014年底，我們?cè)谥贫ň幋a制度，在推進(jìn)梯次利用的時(shí)候，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的討論認(rèn)為還是應(yīng)該要做，但是需要重新定位：電池回收必定是一個(gè)正向的、而且是會(huì)推得非常快的一個(gè)課題。電池梯次利用是屬于有條件、有范圍、有要求的梯次利用，就是梯次利用一定是在特定條件下。比如都是大巴車，對(duì)這批電池有監(jiān)控，有后期的評(píng)估處理，對(duì)電池的健康狀態(tài)能夠充分掌握，又有對(duì)接的梯次利用場(chǎng)景，且對(duì)這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的指標(biāo)體系是非常明確的，把這場(chǎng)景的指標(biāo)也列入到電池的評(píng)價(jià)體系里面，隨時(shí)都知道車上的電池拆下來(lái)可以用在哪一個(gè)領(lǐng)域。而且這個(gè)領(lǐng)域也已經(jīng)對(duì)接好了，然后再做梯次利用。這就是在有條件、有范圍、有要求的情況下去做?！?/p>
①王芳博士說(shuō)“電池回收必定是一個(gè)正向的，而且是會(huì)推得非?？斓囊粋€(gè)課題?！?/p>
②王芳博士又說(shuō)“電池梯次利用是屬于有條件、有范圍、有要求的梯次利用，就是梯次利用一定是在特定條件下?！?/p>
筆者個(gè)人的觀點(diǎn)：
①動(dòng)力電池電池回收和動(dòng)力電池梯次利用是兩個(gè)概念；
②動(dòng)力電池梯次利用是偽命題。這個(gè)觀點(diǎn)太絕對(duì)；
③動(dòng)力電池梯次利用，目前技術(shù)上比較困難，如果技術(shù)上即使有保障，但是沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性，其梯次利用就沒(méi)有一點(diǎn)意義；
④退役的動(dòng)力電池，直接進(jìn)入回收利用環(huán)節(jié)，太奢侈了。
3.動(dòng)力電池比能量瓶頸解決后，延長(zhǎng)其有效的生命周期就是當(dāng)務(wù)之急
動(dòng)力電池生命周期長(zhǎng)短的關(guān)鍵指標(biāo)是什么？是動(dòng)力電池一致性。什么叫一致性呢？不太好理解。業(yè)內(nèi)人士知道，為汽車提供電能，是電池系統(tǒng)，而電池系統(tǒng)的最小單元是電芯。通俗地理解，電池系統(tǒng)是由同一個(gè)規(guī)格單體組成的”隊(duì)伍“。電池系統(tǒng)性能的好壞，是由單體電芯彼此之間能力的一致性來(lái)決定的。如果單體一致性離散性太差，就直接影響電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的功率特性、放電能量特性、電池總壽命以及成本等。
動(dòng)力電池梯次利用是一個(gè)辦法。但是專家們說(shuō)，這個(gè)辦法是不科學(xué)的，很難做、非常難做。其基本意思是，動(dòng)力電池梯次利用還不如用新電芯來(lái)組成（生產(chǎn)）新電池系統(tǒng)。
換一句話，提高電芯電池一致性，才是科學(xué)的辦法。有專家說(shuō)，提高動(dòng)力電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的一致性和使用環(huán)節(jié)的一致性，動(dòng)力電池其有效的生命周期可以延長(zhǎng)1倍，能與電動(dòng)汽車同壽命。
這個(gè)說(shuō)法，邏輯上是合理的。汽車報(bào)廢，動(dòng)力電池同樣就可以報(bào)廢了，直接進(jìn)入回收利用環(huán)節(jié)。這里要提醒，大家不要在電池梯次利用上動(dòng)歪腦筋了。
王芳博士介紹說(shuō)，”目前國(guó)內(nèi)CPK值最高的企業(yè)是以1.67為天花板的，而三星、LG他們的CPK值是以1.67為基礎(chǔ)的，甚至能達(dá)到2.0，也就意味著100萬(wàn)只電池里面幾乎沒(méi)有次品，所有電池性能是完全一致的，差異是非常小的“（注：CPK值——過(guò)程能力指數(shù)，CPK值越大表示品質(zhì)越佳。）
這個(gè)就告訴大家，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不是在動(dòng)力電池的梯次利用上找出路，而是在提高”過(guò)程能力指數(shù)“上下功夫。
4.提高CPK值是正路，梯次利用是奇招
提高CPK值是比較困難的，要求企業(yè)付出更多，要求企業(yè)提高研發(fā)費(fèi)用。而得到的是提升了企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。梯次利用同樣的電池廠家的事情，但很難得到回報(bào)，對(duì)提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力沒(méi)有一點(diǎn)幫助。
道德經(jīng)說(shuō)：“以正治國(guó)，以奇用兵，以無(wú)事取天下。”提高CPK值是必須要做，是正確的做法，而是可以持續(xù)做下去的；而梯次利用是奇招，是無(wú)事，在找出一個(gè)事來(lái)做。
發(fā)展電動(dòng)汽車已經(jīng)是行業(yè)的共識(shí)，動(dòng)力電池廠家，提高自己的CPK值，是必須的。以對(duì)手參照，以CPK值1.67為基礎(chǔ)的，實(shí)現(xiàn)能達(dá)到2.0水平，就沒(méi)有動(dòng)力電池梯次利用的題目了。
5.政策上如何支持動(dòng)力電池的發(fā)展？有待進(jìn)一步探討
中國(guó)政府在推動(dòng)新能源汽車發(fā)展，在政策上是選擇補(bǔ)助整車企業(yè)的產(chǎn)品。這一模式是什么意思呢？
①政府主觀上，是要補(bǔ)助動(dòng)力電池產(chǎn)品，來(lái)提升動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的規(guī)模、提高動(dòng)力電池質(zhì)量；
②政府實(shí)際上的做法是，補(bǔ)助整車廠產(chǎn)品。意圖很明顯，用政策驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展，用市場(chǎng)力量拉動(dòng)動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步。
目前的困境是，專家提出了“動(dòng)力電池梯次利用是偽命題”的質(zhì)疑，政府支持“動(dòng)力電池梯次利用”的政策，就將會(huì)得到修正。但是政府如何支持動(dòng)力廠家提高CPK值呢？
動(dòng)力電芯生產(chǎn)提高CPK是一個(gè)方面的措施，但是使用過(guò)程如何保障動(dòng)力電芯衰減在機(jī)理上保持一致呢？還有許多工作可以做的。專家們已經(jīng)提出了基本思路，圍繞“熱”平衡原理，在均衡的技術(shù)上，實(shí)現(xiàn)“熱”平衡，從而保證動(dòng)力電池電芯層面的一致性。
政策是一個(gè)方面，技術(shù)也攻關(guān)。目前動(dòng)力電池均衡產(chǎn)品（系統(tǒng)），性能特別優(yōu)秀的不多，許多產(chǎn)品還是一個(gè)電池工作狀態(tài)的監(jiān)視器，還沒(méi)有實(shí)際意義上均衡器。一是模式不對(duì)，二是主動(dòng)均衡成本太高。
筆者的觀點(diǎn)是，中國(guó)人在動(dòng)力電池比能量提升方面，能一步、一步地趕超國(guó)外的先進(jìn)水平，同樣在動(dòng)力電池壽命上也能趕超。
如果動(dòng)力電池梯次利用是一個(gè)偽命題，我們?cè)僦匦滤伎?，一定可以找到能真正解決問(wèn)題的科學(xué)命題。
注：本文作者雷洪鈞博士為揚(yáng)子江汽車公司高級(jí)工程師，中科智能網(wǎng)聯(lián)汽車科學(xué)院院長(zhǎng)，中國(guó)新能源企業(yè)家俱樂(lè)部副秘書(shū)長(zhǎng)。
