什么是梯次电池?锂电池梯次利用的难点

来源：存能电气  日期：2020-04-26 14:53  浏览量：次

什么是梯次电池？锂电池梯次利用的难点。锂电池使用量最大的设备是电动汽车，随着第一批电动汽车使用年限的逐渐到来大量车用锂电池组面临退役和报废处理。提前报废的电池组很多仍具有较高的利用价值，通过合理的梯次利用可继续发挥其余热，但一致性问题不解决，新组装的梯次利用电池组仍会在较短的时间内同样发生一致性问题。

什么是梯次电池？

梯次电池是指电池的降级使用，是针对电池组来说的。就是新的电池组在使用一定时间后出现了衰减，衰减后不足以满足当下设备应用电源需求，但是电池并不是已经坏了，在对其做一定的修复调整后，可以在用电要求降一级的设备上使用，比如原来的设备用电是200Ah，72V的，但是梯级电池经过修复调整后只有120Ah，62V，这样就只能适用于别的用电设备了。

梯次电池是指车用磷酸铁锂动力电池在容量衰减到80%以下后，用于通信基站备电、储能等场景的电池。随着锂电池成本的不断下降，这种能量密度更高、寿命更长的电池正变得更具竞争力，部分场景取代铅酸蓄电池成为可能，梯级利用电池有望进一步降低基站建设成本，并在削峰填谷、太阳能基站等场景发挥优势，创造价值。

梯次电池除了在性能上与储能场景不匹配，还有很高的隐形成本。梯次利用电池和整体储能系统寿命是不配套的，后续更换电池的成本很高。由于梯次电池的寿命有限，一些梯次利用项目很可能出现电池寿命短于储能箱体、空调、防护措施的问题。因此出现中途更换电池的情况，这个成本是比较高昂的。

梯次利用是指某一个已经使用过的产品已经达到原生设计寿命，再通过其他方法使其功能全部或部分恢复的继续使用过程，且该过程属于基本同级或降级应用的方式。梯次利用与梯度利用、阶梯利用、降级使用在概念上是基本一致的，但不能视为翻新使用。

锂电池梯次利用的难点

①探索最佳配组方案，标准模组直接梯次利用是最佳方案，单只问题电芯导致模组需要拆解并重新组合；

②集中式大型储能电站安全性。磷酸铁锂电芯的大规模储能梯次利用是可行的，退役的三元电芯的集中式储能方案不现实，适合直接资源化回收；

③针对电池组的优化管理尚无非常有效的解决方案，因为电芯并不是一个特性比较明确的物理系统，而是一个在不断变化的化学系统。国内BMS软硬件研发方面，起步晚理论研究不足各家企业都还没有非常稳定可靠的解决方案。

由于锂电池组的一致性问题在全世界都是一个技术难题，尚没有高效、彻底和经济的解决方案和技术使得梯次利用电池组的运行安全性远远低于原电池组，并且梯次利用的安全、循环寿命和再利用价值无法得到保证，所以电池组梯次利用在具体应用层面和市场反应远不如预期的好。目前梯次电池最大问题是退役的电池找不到适宜的应用场景。

锂电池梯次利用所遇到的问题不仅限于配组时一致性较难控制的退役电池组的梯次利用，也包括配组时一致性较好的标准电池组。锂电池梯次利用最需要注意和解决的是电池组的运行安全问题，没有了安全这个前提，梯次利用无从谈起。