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當(dāng)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》（以下簡稱《規(guī)劃》）對外公布時，《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》正處于征求意見階段。

《規(guī)劃》提出“推動動力鋰離子電池全價值鏈發(fā)展”，如完善動力鋰離子電池多層次、多用途回收體系，加強全生命周期監(jiān)管等。征求意見稿提出的措施則更加具體，即鼓勵梯次利用公司研發(fā)生產(chǎn)適用于基站備電、儲能、充換電等領(lǐng)域的梯次產(chǎn)品。

在此之前，業(yè)界對動力鋰離子電池的梯次利用問題爭議不斷。爭議的焦點是用在哪兒、怎么用及最終驗證能不能用。

“并不是所有動力鋰離子電池都適合梯次利用。”南方電網(wǎng)科學(xué)研究院研究員雷博認(rèn)為。而退役動力鋰離子電池到底處在全生命周期的哪個狀態(tài)、如何對其進行全方位評估等問題，則是北京昇科能源科技有限責(zé)任公司創(chuàng)始人褚政宇更關(guān)心的。

《我國科學(xué)報》采訪時了解到，隨著我國新能源汽車快速推廣，按照動力鋰離子電池使用壽命為5~10年計算，將有大量新能源汽車動力鋰離子電池陸續(xù)退役。然而，動力鋰離子電池運行數(shù)據(jù)缺失、檢測技術(shù)有限、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺乏等成為其梯次利用的攔路虎，制約行業(yè)規(guī)?；l(fā)展。

電池退役潮來了

根據(jù)公安部統(tǒng)計，截至2019年年底，我國新能源汽車保有量達(dá)381萬輛，較2018年新增120萬輛，增幅為46.05%。

根據(jù)《規(guī)劃》，從2021年起，國家生態(tài)文明試驗區(qū)、大氣污染防治重點區(qū)域新增或更新公交、出租、物流配送等公共領(lǐng)域車輛，新能源汽車比例不低于80%；到2035年，純電動汽車成為新銷售車輛的主流，公共領(lǐng)域用車全面電動化。

電池是電動汽車的核心器件之一，但由于動力鋰離子電池壽命普遍為5～8年，隨著電動汽車保有量不斷上升，退役電池也將不斷新增。

隨著動力鋰離子電池的使用時間上升，剩余容量會越來越低。當(dāng)剩余容量為初始容量的80%左右時，動力鋰離子電池將無法滿足電動汽車?yán)m(xù)航里程的要，便會退役。但其仍有使用價值，經(jīng)過測試分選后，仍然可以梯次利用到對電池能量密度要求較低的行業(yè)，如基站備電、儲能等領(lǐng)域。這不僅可減少資源的浪費和環(huán)境污染，還能出現(xiàn)一定的經(jīng)濟價值。

動力鋰離子電池梯次利用已經(jīng)成為行業(yè)共識。假如把2014年看成是我國電動汽車量上升的元年，“今年是第六年，已經(jīng)進入第一波動力鋰離子電池退役高峰期”。褚政宇介紹，2019年數(shù)據(jù)顯示，約有12.4億瓦時動力鋰離子電池退役，其中3/4左右為磷酸鐵鋰離子電池。

這些年，動力鋰離子電池梯次利用場景較為明確，基本是通信基站備用電源、電網(wǎng)儲能、低速車等。

例如，我國鐵塔公司用退役磷酸鐵鋰離子電池作為通信基站備用電源，成為動力鋰離子電池梯次利用發(fā)展最快的應(yīng)用場景之一。目前在全國大約有12萬個基站使用退役電池，總?cè)萘看蠹s為1.5億瓦時，這些電池重要是替代原有的鉛酸電池。

據(jù)專家估計，假如現(xiàn)有的通信基站全部更換，大約可以容納200萬輛電動汽車的退役電池。中華環(huán)保聯(lián)合會日前公布的報告認(rèn)為，2025年來自電動汽車上的梯次電池電量將達(dá)到32億瓦時，可以覆蓋全國5G通信基站的備用電源需求。

篩選和評估是難點

然而，盡管市場前景廣闊，但目前動力鋰離子電池梯次利用仍以試點示范工程居多，尚無法進行大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。

2018年，南方電網(wǎng)科學(xué)研究院牽頭承擔(dān)了國家重點研發(fā)計劃“梯次利用動力鋰離子電池規(guī)?；こ虘?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”項目。“我們在執(zhí)行項目階段遇到的最大困難之一就是市面上獲取的退役電池存在嚴(yán)重的不規(guī)范。”雷博坦承，即使國家在2016年以后對動力鋰離子電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸、編碼等作了統(tǒng)一要求，“但整體可用性還不夠高”。

除此之外，動力鋰離子電池在車輛上的使用情況也千差萬別，退役下來后，還面對著不同程度的安全風(fēng)險，如電池一致性較差、充放電倍率受限、倍率過大容易導(dǎo)致熱失控問題等。

在褚政宇看來，對退役動力鋰離子電池進行檢測和運維可以解決上述大部分問題。

“我們?nèi)チ撕芏喱F(xiàn)場?，F(xiàn)場對退役動力鋰離子電池的檢測時間要求非常高，只給四五個小時甚至30分鐘到1個小時，要快速把電池相關(guān)信息摸清楚。這時該怎么做，如何測試，測什么數(shù)據(jù)？”褚政宇說。

例如，要快速評估電池當(dāng)前的容量、內(nèi)阻等參量，有無安全隱患，以及預(yù)測電池在梯次利用過程中的衰減趨勢。

為此，褚政宇所在的清華大學(xué)團隊總結(jié)出四點，分別是基礎(chǔ)信息、健康狀態(tài)、一致性狀態(tài)和安全狀態(tài)?！扒叭齻€是評估項，最后是否決項。但行業(yè)在安全狀態(tài)評估方面做得還不到位，很多檢測中心基本沒有這一項，未來應(yīng)用時風(fēng)險還是比較大的?！?/p>

“篩選、評估仍然是當(dāng)下動力鋰離子電池梯次利用的難點?！蔽覈茉囱芯繒δ軐I(yè)委員會副主任委員來小康坦言，行業(yè)要一個標(biāo)準(zhǔn)程序，來判斷退役動力鋰離子電池能不能用、怎么用、用到何處。

回收模式也至關(guān)重要

在雷博看來，要想做好動力鋰離子電池梯次利用，要加快建設(shè)信息追溯管理平臺，把現(xiàn)有電池生產(chǎn)、電網(wǎng)、電動汽車公司在建的平臺連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)化的聯(lián)動。

但另一個問題也無法回避，即知識產(chǎn)權(quán)。征求意見稿要求，梯次利用公司從事廢舊動力蓄電池梯次利用活動時，應(yīng)依據(jù)國家有關(guān)法規(guī)要求，與新能源汽車、動力蓄電池生產(chǎn)公司協(xié)調(diào)、解決知識產(chǎn)權(quán)有關(guān)問題。

事實上，這一規(guī)定本身是合理的，可以有效防止出現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)糾紛，但在執(zhí)行層面卻有很大難度。

專家表示，整車公司和動力鋰離子電池生產(chǎn)公司一般不會向梯次利用公司供應(yīng)相關(guān)信息，從知識產(chǎn)權(quán)的授權(quán)到核心技術(shù)的保密等諸多環(huán)節(jié)，都存在重重關(guān)卡。因此，“僅靠這一條款，很難讓知識產(chǎn)權(quán)問題得到解決，至少還要明確相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的授權(quán)、保密等相關(guān)問題”。

除了提高檢測技術(shù)水平及數(shù)據(jù)聯(lián)動外，退役動力鋰離子電池回收模式也至關(guān)重要。

我國綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟電池專委會副秘書長楊清雨介紹，在國外，無論是租金、押金模式，還是公司付費模式，核心原則是誰使用誰承擔(dān)最后的回收責(zé)任。“在國內(nèi)，國家利用各種政策鼓勵大家使用新能源汽車，是為了減輕使用者的成本。但從回收角度說，這是矛盾的?！?/p>

以磷酸鐵鋰離子電池為例，其剩余壽命和衰減曲線，適合梯次利用。楊清雨表示，如何讓公司愿意去回收并開展梯次利用，是政策上要考慮的。（來源：我國科學(xué)報/作者：秦志偉）