鉅大LARGE | 點擊量：696次 | 2022年11月10日
汽車動力鋰電池回收梯次利用有什么應用和實踐
4月24-26日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日上午的“儲能電池與技術應用（上）”專場，清華大學蘇州汽車研究院院長助理鄭鄖在會上分享了主題報告《汽車動力電池回收梯次利用的應用與實踐》，以下為演講實錄：
鄭鄖：大家好！我是來自清華大學蘇州汽車研究院的鄭鄖。各位專家從政策、安全性和使用性等方面進行了講解，各個企業(yè)領導也從產品、回收等方面提出了問題，我這次從回收梯次利用過程中缺什么、怎么做，實踐過程中存在什么問題等方面給大家做一個匯報，希望對大家有所幫助。
首先講一下產業(yè)背景和應用實踐。
蘇州汽車研究院，是清華大學在汽車領域產業(yè)化的一個外派機構，歐陽明高院士、李克強教授，在新能源領域、智能網聯(lián)領域都是領跑者。在整個汽車行業(yè)，清華及蘇州研究院都我研究的比較深入，耕耘的時間也比較長。
動力電池回收從汽車行業(yè)發(fā)布了生產者責任延伸制以后才真正得到開展，過去我們傳統(tǒng)汽車行業(yè)，在回收這塊做的并不好，所以電動汽車從一開始就吸取了經驗，在開始生產電動車的時候就要求我們明確電池怎么處理、怎么回收，這里面涉及的問題包括回收再利用、材料的處理、淘汰制度等，隨著回收的體量的增加，這些問題就愈發(fā)突出。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
天津中心研究給出，未來3—5年大概有12—17萬噸的動力電池報廢，這些報廢電池拆解下來以后，通過一些工藝，完成動力電池的再利用。梯次利用這個概念跟我們再制造也是不同的，梯次利用是指將汽車退役下來的電池應用到其他不同場景上，比如說低速車、物流三輪車、儲能領域等。
動力電池回收梯次利用在政策方面，從發(fā)改委、工信部、國家開發(fā)銀行都有一些發(fā)文，重點支持開展退役新能源汽車動力蓄電池梯次利用和再利用。但是，梯次利用，需要充分考慮產品的經濟性、安全性、規(guī)范性及可持續(xù)性，具體時間關系就不詳細展開了。
我們最早在汽車行業(yè)對于循環(huán)使用的一些理念，對我們開展梯次利用十分有幫助。我們講講什么叫再制造？“再制造”是從英文詞“remanufacture”翻譯過來的，實際就是我們用科學的辦法把我們回收報廢的零部件拆解恢復，最后使零部件性能不低于新品，這些零部件主要用于售后市場。美國從40年代開始就已經涉足，美國最大的售后零部件90%都是再制造的。中國過去有“307號令”，只能回收材料、不能回收五大總成，最近們“307號令”解禁，也為我們循環(huán)經濟再制造帶來了發(fā)展契機。（PPT）從圖片就能看到，汽車零部件報廢拆解以后，通過再制造技術及工藝流程，基本上達到了新品性能，而動力電池無法用回到原車上去，便降級利用于其他場景，因此我們在定義它的術語的時候成為梯次利用，也有像王子冬老師和我們討論的，叫做分級利用。
張家港國家再制造產業(yè)示范基地，是國家再制造循環(huán)化改造試點園區(qū)，從2013年開始運營，目前現(xiàn)在示范基地里已經聚集了20余家發(fā)動機、機床、發(fā)電機、梯次利用電池的生產企業(yè)，產值大約有50多億元。
張家港地區(qū)電池產業(yè)布局，整個產業(yè)鏈是比較全的，張家港是蘇州市的縣級市，也是全國百強縣第三。整個產業(yè)鏈從再制造、梯次利用、燃料電池等都一應俱全。
這是我們再制造的整個過程，從回收、拆解、清洗、檢測、修復、裝配、再檢測，最后形成一個商品，在市場上進行銷售、可以互換。所以我們下一步梯次利用的電池是不是也能夠形成產業(yè)鏈，最后達到可以互換的產品，比如用租賃模式、換電模式等，值得深入研究。
下面介紹一下我們清研再制造在梯次利用上做的一些工作。
當時為了發(fā)展再制造，清華大學蘇州汽車研究院、張家港政府、上市公司（富瑞特裝），在示范基地成立了清研再制造。
我們再制造研究院的核心方向，首先是動力電池梯次利用產品，包括我們控制技術的研究和產品的研究。其次是再制造零部件的修復技術。再者是行業(yè)標準的制定與認證。最后是技術與成果轉換。
在動力電池這塊，我們開發(fā)了動力電池快速智能檢測專機，大概2分鐘內能夠判斷出來電池的余能，可以便攜式的在現(xiàn)場工作，是我們今后拆解電池、判斷能不能夠重復使用的一個檢測工具。在合作方面，我們目前和鐵塔、蜂巢、華友鈷業(yè)及一些其他整車廠都達成了戰(zhàn)略合作。
這是我們開展梯次利用的路線圖，包括前面的回收、研發(fā)的合作、研發(fā)過程中、市場銷售、材料回收，通過我們電商體系甚至檢測認證體系，把整個產業(yè)鏈串起來。
為了做好這個事情：我們在示范基地投資建設了一個小的中試車間，是我們用于研發(fā)用的，大概有18兆瓦的生產能力。第二個，BMS和特高頻主動均衡系統(tǒng)。作為控制系統(tǒng)來說，從2014年成立、2015年開展檢測以后，我們就開始研究主動均衡系統(tǒng)，通過這幾年的研究，在退役電池梯次利用這塊的效果明顯，而且我們現(xiàn)在用了特高頻的技術，可以在不工作的時候不消耗電源。經過實車測試后，在退役電池一致性上，我們可以提高容量大概在30%—60%的水平。第三個，應用于一些小場景，比如在低速三輪車、低速叉車、工程機械、AGV上面，剛才王主任說的也對，叉車上如果我們用還要另外加配重，實際我們對電能力的提高是比鉛酸電池同樣的要好得多，所以經濟賬我們算下來，實際上用退役電池來取代鉛酸電池，長期是很有經濟性的。
除了這個以外，在梯次利用電池上，我們自己有生產編碼07D，梯次利用電池從退役下來以后，到再次使用、最后銷售，我們建立了整個溯源體系，目前該溯源體系已和北理工實現(xiàn)合作，跟天津中心我們也在積極接洽，目的是使整個產業(yè)鏈更加完善。
我們還參加了《電動汽車安全指南》動力電池回收再利用部分的編寫，該指南1月份已經正式發(fā)布，這是是中國首部也是世界上第一部關于汽車安全指南的書。我們還參加了工信部委托的《2018—2019中國動力電池及燃料電池產業(yè)發(fā)展報告》，4月份也在上海展會上發(fā)布了，及《中國動力電池回收處理行業(yè)發(fā)展報告》等，都為行業(yè)規(guī)范奠定了基礎。
此外，我們還參與了一些正在引領的再制造和電池回收利用的國標，前面兩項是已經發(fā)布了，關于包裝運輸、材料回收、拆解、梯次利用的國標，預計今年會正式發(fā)布。美國國家標準，也是由UL認證公司制定的《UL1974》回收電池標準評價方法這個標準，預計也將發(fā)布。
這是我們做的光伏展示項目，太陽能、支架、PCS、退役電池，通過示范研究進行串聯(lián)，目前正在積極推廣中，在青海及其他的地區(qū)也在進行太陽能儲能一體化項目的建設與推廣。
為了有效保質完成動力電池回收及梯次利用項目，除了技術以外，我們必須要有手段來保證，怎么來保證，我們在再制造示范基地成立了檢測中心，目前我們檢測中心是汽車零部件再制造領域的國家級檢驗檢測中心。由于電池也是屬于汽車零部件范疇，所以我們在去年把它擴項擴進來了，目前我們有國家三個資質，CAL、CMA、CNAS，檢測內容方面我們涵蓋全套鋰電池的安全及性能測試、氫燃料測試、高速驅動電機測試，以及疲勞振動測試等，能滿足新品，再制造品和梯次利用電池等產品的檢測需求。
市場方面，在回收領域，我們同吉利、眾泰、上汽等整車企業(yè)，華友鈷業(yè)等上市企業(yè)合作，在應用方面我們與中國鐵塔等企業(yè)也合作。
我們在專攻技術、市場的同時還參與舉辦了各種大型行業(yè)研討會、973等國家課題，清華校長、中科院院士、政府都對我們的工作積極支持。
因時間關系僅跟大家做這這些分享，歡迎大家到張家港來參觀考察，共商合作。謝謝大家！
