在技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展路徑上，各家動(dòng)力電池企業(yè)也有所不同。2014年之前，得益于在安全性方面的良好表現(xiàn)，磷酸鐵鋰電池是主流。隨著全球各國(guó)政府和企業(yè)，對(duì)電動(dòng)車動(dòng)力電池能量密度的要求逐步提高，鎳鈷錳三元材料電池將在未來(lái)5~10年成為市場(chǎng)供應(yīng)主體。此前，比亞迪主要在大容量的磷酸鐵鋰電池方面發(fā)力，在e6，秦，K9等車型上面進(jìn)行了大量的推廣應(yīng)用。從去年開始，比亞迪另辟蹊徑，研究磷酸鐵錳鋰電芯，應(yīng)用到新一代的e6，秦和唐等車型上面。CATL則在大容量的磷酸鐵鋰電芯和三元材料電芯兩方面發(fā)力，堅(jiān)持自己的技術(shù)創(chuàng)新方向和市場(chǎng)領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)商用車和國(guó)外乘用車市場(chǎng)收獲頗豐。力神，萬(wàn)向等企業(yè)緊跟國(guó)外主流產(chǎn)品，在小容量的圓柱形三元材料電芯市場(chǎng)取得不錯(cuò)的成績(jī)，與江淮、上汽、奇瑞、吉利、眾泰等本土企業(yè)展開緊密合作。其他一些動(dòng)力電池企業(yè)，如中航鋰電、國(guó)軒、比克、沃特瑪?shù)龋捕加凶约旱募夹g(shù)或產(chǎn)品相對(duì)“優(yōu)勢(shì)”領(lǐng)域。
我們根據(jù)歷年媒體所公布的電動(dòng)汽車銷量數(shù)據(jù)和各批次《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》中相關(guān)的車型數(shù)據(jù)，進(jìn)行整理、比對(duì)和分析，粗略統(tǒng)計(jì)出我國(guó)2009~2014年各年度的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池總量，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：
以我國(guó)前幾年的動(dòng)力電池技術(shù)及系統(tǒng)集成技術(shù)水平，這些進(jìn)入市場(chǎng)的動(dòng)力電池，一般在3~5年左右即將達(dá)到設(shè)計(jì)的壽命終止條件(容量衰減到初始容量的80%)，部分一致性不好或使用工況較惡劣的，甚至達(dá)不到3年的使用壽命。以此推算，我國(guó)將在2017年左右，迎來(lái)動(dòng)力電池退役的GWh時(shí)代，此后逐年快速遞增，預(yù)計(jì)到2019年，最晚不會(huì)超過(guò)2020年，會(huì)有超過(guò)10GWh的退役動(dòng)力電池規(guī)模。
面對(duì)如此規(guī)模的動(dòng)力電池后市場(chǎng)，只有盡早進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的研究和積累，才能在巨浪到來(lái)時(shí)，乘風(fēng)破浪游刃有余。
四、 梯次利用全球示范工程和項(xiàng)目
國(guó)務(wù)院在《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確規(guī)定：“(五)加強(qiáng)動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理。制定動(dòng)力電池回收利用管理辦法，建立動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理體系，明確各相關(guān)方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)。引導(dǎo)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)廢舊電池的回收利用，鼓勵(lì)發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用企業(yè)。嚴(yán)格設(shè)定動(dòng)力電池回收利用企業(yè)的準(zhǔn)入條件，明確動(dòng)力電池收集、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、處理、再生利用及最終處置等各環(huán)節(jié)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理要求。加強(qiáng)監(jiān)管，督促相關(guān)企業(yè)提高技術(shù)水平，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)環(huán)保規(guī)定，嚴(yán)防重金屬污染。”
國(guó)家層面針對(duì)梯次利用的相關(guān)扶持政策、行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，也在積極制定當(dāng)中。
全球各國(guó)都在積極開展動(dòng)力電池梯次利用方面的實(shí)驗(yàn)研究和工程應(yīng)用，其中日本、美國(guó)和德國(guó)等國(guó)家走的比較早，并且已經(jīng)有一些成功應(yīng)用的工程和商業(yè)項(xiàng)目。我國(guó)從近幾年才開始開展相關(guān)的理論研究和示范工程，步伐相對(duì)慢一些，成規(guī)模的商業(yè)化運(yùn)作還未真正開始。下表給出了全球一些梯次利用的典型案例：
國(guó)家 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 案例描述 | 參與主體 | 性質(zhì) |
日本 | 家庭和商業(yè)儲(chǔ)能 | 日產(chǎn)汽車和住友集團(tuán)合資成立了4R Energy 公司，從事電動(dòng)汽車廢棄電池的再利用，在日本和美國(guó)銷售或租賃的日產(chǎn)Leaf 汽車的二手電池用于住宅和商用的儲(chǔ)能設(shè)備 | 4R Energy公司 | 商業(yè)運(yùn)作 |
美國(guó) | 移動(dòng)電源 | 美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司FreeWire推出了一款電動(dòng)汽車充電寶產(chǎn)品，充電對(duì)象是所有的電動(dòng)汽車，這款產(chǎn)品名為Mobi Charger，裝有滾輪方便移動(dòng)，主要面向?qū)懽謽堑裙ぷ鲄^(qū)域。 | FreeWire公司 | |
美國(guó)/日本 | 家庭儲(chǔ)能 | 美國(guó)EnerDel公司和日本伊藤忠商事在部分新建公寓中推廣梯次利用電池。 | 美國(guó)EnerDel公司，日本伊藤忠商事 | |
中國(guó) | 商業(yè)儲(chǔ)能 | 100KWh梯次利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的工程示范，歷時(shí)2年，由中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)北京市電力公司與北京交通大學(xué)共同完成，于2014年6月19日通過(guò)驗(yàn)收。 | 中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)北京市電力公司與北京交通大學(xué) | 示范工程 |
德國(guó) | 電網(wǎng)儲(chǔ)能 | 2010年TUV南德意志集團(tuán)受到Germany Federal Institute for Building的委托，參與電動(dòng)汽車電池階梯利用的研究項(xiàng)目，并在德國(guó)柏林建立儲(chǔ)能應(yīng)用示范工程。該項(xiàng)目得到德國(guó)能源與氣候研究機(jī)構(gòu)的資金支持。 | TUV南德 | |
德國(guó) | 電網(wǎng)儲(chǔ)能 | 博世集團(tuán)利用寶馬的ActiveE 和i3純電動(dòng)汽車退役的電池建造2MW/2MWh的大型光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)。該儲(chǔ)能系統(tǒng)由瓦滕福公司負(fù)責(zé)運(yùn)行和維護(hù)。該項(xiàng)目將建在德國(guó)柏林，預(yù)期將于2015年年末投入使用。 | 博世集團(tuán) BMW 瓦騰福公司 | |
中國(guó) | 低速電動(dòng)車/電網(wǎng)儲(chǔ)能 | 利用退役的動(dòng)力電池，在電動(dòng)場(chǎng)地車、電動(dòng)叉車和電力變電站直流系統(tǒng)上進(jìn)行改裝示范，經(jīng)實(shí)測(cè)回收電池性能上相比傳統(tǒng)鉛酸電池有一定優(yōu)勢(shì)，且經(jīng)濟(jì)性較好。 | 國(guó)網(wǎng)北京市電力公司、北京工業(yè)大學(xué)和北京普萊德新能源電池科技有限公司 | |
中國(guó) | 電網(wǎng)儲(chǔ)能 | 河南省于2014年8月建成退役動(dòng)力電池儲(chǔ)能示范工程，該工程位于鄭州市尖山真型輸電線路試驗(yàn)基地，是國(guó)內(nèi)首個(gè)真正意義上的基于退役動(dòng)力電池的混合微電網(wǎng)系統(tǒng)。 | 國(guó)網(wǎng)河南電力公司、南瑞集團(tuán)等 | |
美國(guó) | 綜合 | 2002年，美國(guó)國(guó)家能源部首次立項(xiàng)委托Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開展車用淘汰電池的二次利用研究，該項(xiàng)目主要針對(duì)電池梯次利用的領(lǐng)域、過(guò)程及步驟、經(jīng)濟(jì)性、示范規(guī)模進(jìn)行初步研究 | 美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 | 項(xiàng)目研究 |
美國(guó) | 分布式發(fā)電 微網(wǎng) | 2010年，美國(guó)可再生能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（National Renewable Energy Laboratory）開始進(jìn)行插電式混合動(dòng)力汽車及純電動(dòng)汽車用鋰離子電池二次利用的研究，提出淘汰電池可以用在風(fēng)力發(fā)電、光伏電池、邊遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立電源等。 | 美國(guó)可再生能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 | |
美國(guó)/瑞典 | 智能電網(wǎng) | 美國(guó)通用公司與瑞典ABB 集團(tuán)聯(lián)合開展了車載鋰電池（針對(duì)2010 年底量產(chǎn)的插電式混合動(dòng)力車Volt）再利用的調(diào)查與研究，包括智能電網(wǎng)方面，如用來(lái)存儲(chǔ)太陽(yáng)電池系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等所產(chǎn)生的電力。 | 美國(guó)通用、瑞典ABB | |
美國(guó) | 經(jīng)濟(jì)效益 | 1 加州大學(xué)戴維斯分校的混合電動(dòng)汽車研究中心在2010年對(duì)動(dòng)力鋰電池的二次利用和價(jià)值分析等方面進(jìn)行了研究。 | 加州大學(xué)、西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 | |
美國(guó) | 技術(shù)/商業(yè)可行性 | Duke能源和Tokyo-based ITOCHU公司簽署一項(xiàng)合作進(jìn)行的評(píng)價(jià)和測(cè)試的二次利用的電動(dòng)汽車電池的協(xié)議。將這些舊電池利用于補(bǔ)充的家庭能源供應(yīng)、存儲(chǔ)可再生能源。確定這些二次利用的電池在技術(shù)上的可行性和商業(yè)可行性。 | Duke能源 ITOCHU公司 |
從我們收集的梯次利用案例來(lái)看，在理論研究和示范工程方面較多，在商業(yè)化推廣方面，還處在初期的探索階段。
針對(duì)梯次利用的商業(yè)利益分析和技術(shù)可行性分析，已經(jīng)持續(xù)進(jìn)行了十年以上，相關(guān)的研究文章和分析報(bào)告也為數(shù)不少，已經(jīng)為產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展積累了一定的理論基礎(chǔ)。
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