退役动力电池再上岗 ——南方电网建成国内最大梯次技术验证及应用探索示范群
退役动力电池再上岗
——南方电网建成国内最大梯次技术验证及应用探索示范群
2022年政府工作报告指出，继续支持新能源汽车消费。数据显示，2021年我国新能源汽车保有量达到784万辆，占全球新能源汽车总保有量的一半左右。当大量新能源汽车“退役”，动力电池除了报废回收，还能做些什么？
在江苏省南通市中天科技产业园内，中国南方电网有限责任公司与中天科技集团合资建设的退役动力电池整包梯次利用集中式储能示范工程给出了答案：该工程选用纯电动客车退役电池，建设了一座规模为11.7兆瓦/26.7兆瓦时的储能电站，相当于实现了83台电动客车退役电池的再利用。
南方电网公司聚焦科技创新前瞻性研究，依托国家重点研发计划项目建设了适用于工业园区、海岛微电网等多类型应用场景的退役动力电池梯次利用储能系统，对梯次电池储能站的设计、运行和商业模式进行分析验证。目前，建成了总功率达49兆瓦、总容量达153兆瓦时的国内最大梯次技术验证、应用探索示范群，预计每年可为客户提供错峰用电电量超过4500万千瓦时。
动力电池退役潮近在眼前
国家发展改革委《“十四五”循环经济发展规划》明确将废旧动力电池循环利用纳入重点行动，推进动力电池规范化梯次利用。“当新能源汽车动力电池容量衰减至80%以下时，不能完全满足汽车动力需求，只能‘退役’。”南方电网公司创新部副总经理、梯次利用项目负责人郑耀东介绍，我国新能源汽车在2013年前后销量大幅增长，按照动力电池通常5~8年的使用寿命计算，“动力电池退役潮”近在眼前。
中国汽车技术研究中心的数据显示，2020年我国动力电池累计退役量约20万吨，并逐年增长，预计2025年累计退役量将达78万吨。
“只要找到合适的位置，退役电池也能发挥余热。”南方电网公司先进储能技术联合实验室成员、南网科研院三级助理技术专家雷博介绍，退役电池可用于电力储能、通信基站、低速电动车等对电池能量、功率要求较低的领域，梯次利用不仅减轻了环保压力，还降低了用户用能成本，是当前动力电池产业循环发展的必然趋势。
然而，退役电池的类型、性能、规格等差异较大，有的电池在车载阶段的数据不透明、不全面，容量衰退严重，不仅影响退役电池梯次利用的经济性，还存在安全隐患。电池怎么选、如何用、如何保障安全性和可靠性，都是研究人员需攻克的难点。
依托示范工程验证梯次利用关键技术
“南方电网公司早在2018年就启动实施国家重点研发计划项目《梯次利用动力电池规模化工程应用关键技术》，通过对退役电池进行筛选、拆解、重组、测试、集成等一系列研究，并依托示范工程建设，基本解决了电池类型多、一致性差、状态评估难、安全风险高等问题。”郑耀东说。今年3月，该项目顺利通过综合绩效评价，专家组为项目执行完成情况及成果打出90.2的高分，是目前国家“智能电网技术与装备”重点专项的储能方向项目中第二个超过90分的项目。
目前，南方电网公司梯次利用国家项目团队已在珠三角、长三角多个城市建设退役动力电池梯次利用储能系统，对电池分选评估、系统集成和安全管控新技术等进行示范应用。依托示范工程，对多个梯次利用实施方案进行了验证，证明了技术的先进性与适用性，目前已形成退役动力电池高效、安全再利用系统集成及管控关键技术。
同时，南方电网公司还利用自身在资源整合方面的优势，联合产业链上下游企业开展合作，对梯次利用商业模式、经济盈利边界进行全面探索。
让每一块电池发挥更大价值
“位于江苏南通中天科技产业园内的退役动力电池整包梯次利用集中式储能示范工程极具代表性。”雷博说，南方电网公司选用纯电动客车退役电池，应用了电池健康状态和残值评估、快速分选，以及电、热和安全管理技术等研究成果，于2020年底建成一座规模为11.7兆瓦/26.7兆瓦时的储能电站。
以一台电动客车搭载320千瓦时电池计算，该示范工程相当于实现了83台电动客车退役电池的再利用，有效减轻退役电池带来的资源问题、环境问题和社会压力。电站采用削峰填谷充放电策略，在用电低谷时储能、在高峰时释放，截至今年2月已累计为客户峰电时段提供电量超过75000千瓦时，实现生态效益、经济效益的最大化。同时，项目以众筹模式引入社会资本，为储能商业化推广提供了参考。
除用户侧储能工程外，退役电池梯次利用技术还适用于电网侧。目前，南方电网公司在深圳建设了宝清储能梯次利用示范系统用于配网侧削峰填谷，在珠海万山岛推动建设典型海岛微电网梯次利用示范系统用于平抑负荷波动，上述示范系统均提高了电力系统的灵活性、经济性和安全性。（陈细英 丁庆）
责任编辑：苏伟
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