鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1600次 | 2021年12月06日
從鐵塔基站儲能看梯次利用電池發(fā)展
隨著動(dòng)力鋰離子電池即將進(jìn)入報(bào)廢期,越來越多的公司關(guān)注動(dòng)力鋰離子電池梯次利用行業(yè)。中鐵塔基站儲能電池需求巨大,符合梯次利用電池大規(guī)模使用的特點(diǎn),會(huì)成為梯次利用電池重要的應(yīng)用領(lǐng)域。
1、動(dòng)力鋰離子電池梯次利用市場上升加快,鐵塔儲能電池求巨大
據(jù)我國電池聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),鐵塔公司目前在全國范圍內(nèi)擁有180萬座基站,備電要電池約54GWh;60萬座削峰填谷站要電池約44GWh;50萬座新能源站要電池約48GWh。合計(jì)要電池約146GWh。
此外,以存量站電池6年的更換周期計(jì)算,每年要電池約22.6GWh;以每年新建基站10萬個(gè)計(jì)算,預(yù)計(jì)新增電站要電池約2.4GWh。合計(jì)每年共要電池約25GWh。
隨著新能源汽車動(dòng)力鋰離子電池逐漸進(jìn)入報(bào)廢期,動(dòng)力鋰離子電池退役數(shù)量將呈爆發(fā)式上升,動(dòng)力鋰離子電池梯次利用市場上升加快。據(jù)我國電池聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),到2020年,動(dòng)力鋰離子電池的報(bào)廢量為29.50GWh,約有32.77萬噸。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
動(dòng)力鋰離子電池報(bào)廢量預(yù)測
數(shù)據(jù)來源:我國電池聯(lián)盟
其中,截止到2020年,可以進(jìn)行梯次利用的動(dòng)力鋰離子電池累計(jì)為:61.86GWh。按照80%的容量衰減以及60%的梯次利用篩選率,到2020年累計(jì)梯次利用動(dòng)力鋰離子電池約為:29.69GWh。約為鐵塔電池需求量的20.34%。按照0.62元/Wh的梯次利用電池價(jià)格估算,2020年,動(dòng)力鋰離子電池梯次利用的市場規(guī)模約為:77.69億元。
動(dòng)力鋰離子電池梯次利用用量預(yù)測(單位:GWh)
數(shù)據(jù)來源:我國電池聯(lián)盟
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
動(dòng)力鋰離子電池梯次利用市場規(guī)模預(yù)測(單位:億元)
數(shù)據(jù)來源:我國電池聯(lián)盟
面對如此巨大的市場前景,公司紛紛布局動(dòng)力鋰離子電池梯次利用市場,其中參與鐵塔集團(tuán)梯次利用儲能試點(diǎn)項(xiàng)目的公司就包括:北京賽德美、杉杉凱勵(lì)、北汽新能源等公司。
部分參與鐵塔集團(tuán)梯次利用試點(diǎn)項(xiàng)目的公司情況
數(shù)據(jù)來源:我國電池聯(lián)盟
2、梯次利用電池應(yīng)用場景特點(diǎn)顯著
梯次利用電池應(yīng)用場景特點(diǎn)顯著,其重要應(yīng)具有:單個(gè)模塊使用、充放電可控、更換方便、能量密度要求不高等特點(diǎn)。而鐵塔基站儲能則是很好的體現(xiàn)了這個(gè)特點(diǎn)。
首先,單座鐵塔基站所需的備用電池容量約為30KWh。根據(jù)我國電池聯(lián)盟的數(shù)據(jù),按照80%的退役容量和60%的梯次利用成組率。要約62.5KWh的退役動(dòng)力鋰離子電池,與一輛新能源汽車動(dòng)力鋰離子電池容量大致相當(dāng)。因此,將同一輛新能源汽車退役下來的動(dòng)力鋰離子電池做成單個(gè)或多個(gè)模組即可滿足鐵塔基站的需求,從而有效防止了退役動(dòng)力鋰離子電池一致性不好的劣勢。
同時(shí),將梯次利用電池模塊化的好處就是可以隨時(shí)對出問題的電池進(jìn)行替換。杉杉凱勵(lì)在試點(diǎn)鐵塔基站項(xiàng)目時(shí)給出的方法就是將16只梯次利用電池單體組成一個(gè)模塊化的電池模組。一旦電池出現(xiàn)問題,直接替換這個(gè)電池模組就可以解決,對系統(tǒng)不會(huì)造成太多的影響。
其次,鐵塔基站要求的是電池響應(yīng)速度,對電池日常充放電速度要求不高,不會(huì)采用大電壓、大電流的方式對電池進(jìn)行充放電,從而降低了梯次利用電池在充電過程中發(fā)生燃燒、爆炸事故的幾率。例如:哈爾濱水韻長灘二號站的備電工況試點(diǎn),負(fù)荷23A;甘肅酒泉404東新能源基站的新能源工況試點(diǎn),負(fù)荷40A。
另外,鐵塔基站對電池系統(tǒng)的能量密度要求不高,電池模組的放置無需特別緊密??梢杂行Х乐固荽卫秒姵卦诔浞烹娺^程中發(fā)生過熱的情況。再結(jié)合基站的監(jiān)控系統(tǒng),有效了解基站電池充放電的狀態(tài),保證電池在充放電過程中的安全性。
從循環(huán)壽命來看,在第四類市電工況的情況下(最惡劣的工況),5年電池循環(huán)276次。梯次利用電池完全滿足5年的使用。
由此可見,鐵塔基站在使用梯次動(dòng)力鋰離子電池時(shí)具有單個(gè)模塊使用、充放電可控、更換方便、能量密度要求不高等特點(diǎn),從而有效防止了梯次利用電池一致性、穩(wěn)定性、安全性、循環(huán)壽命方面的劣勢,而且,基站電池需求量巨大,會(huì)成為動(dòng)力鋰離子電池梯次利用的重要領(lǐng)域。其實(shí),不僅是鐵塔基站的應(yīng)用領(lǐng)域,只要是具備了上述特點(diǎn),梯次利用電池均具有較大的應(yīng)用前景。例如:快遞物流電動(dòng)汽車或電動(dòng)自行車電池的集中充放電領(lǐng)域。
3、動(dòng)力鋰離子電池梯次利用發(fā)展還需標(biāo)準(zhǔn)助力
動(dòng)力鋰離子電池提出要利用發(fā)展還要標(biāo)準(zhǔn)助力。其實(shí),梯次用公司現(xiàn)在依然面對電池回收渠道少、梯次利用數(shù)據(jù)少、退役動(dòng)力鋰離子電池一致性差、電池PACK拆解困難等難題。出臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將有效緩解這些問題對公司的影響,從而提高公司梯次利用的回收效率。2017年已經(jīng)出臺《車用動(dòng)力鋰離子電池回收利用余能檢測》、《動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),為規(guī)范梯次利用市場邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。另外,還有《梯次利用技術(shù)要求》、《包裝運(yùn)輸規(guī)范》等多項(xiàng)要求在編寫或者審查過程中。
正在組織編寫或?qū)彶榈臉?biāo)準(zhǔn)一覽
數(shù)據(jù)來源:我國電池聯(lián)盟
除了政府相關(guān)部門牽頭出臺的國家標(biāo)準(zhǔn)以外,鐵塔集團(tuán)也在牽頭出臺相應(yīng)的公司標(biāo)準(zhǔn),北京賽德美、杉杉凱勵(lì)等梯次利用公司參與其中。假如這些公司標(biāo)準(zhǔn)順利出臺,將會(huì)成為動(dòng)力鋰離子電池梯次利用行業(yè)的標(biāo)桿,從而促進(jìn)行業(yè)的有序發(fā)展。