退役电池拿来做储能电站,国内首个电池整包梯次利用项目落地

发布日期:2019-08-08
核心提示:新能源电动车上的三元电池退役后的去处之一,是给电网作储能系统,以削峰填谷节省电费,并为电网提供辅助服务。深圳市比克电池有
 

新能源电动车上的三元电池退役后的去处之一,是给电网作储能系统,以削峰填谷节省电费,并为电网提供辅助服务。

深圳市比克电池有限公司(下称比克电池)与南方电网综合能源服务公司(下称南网综合能源)正在做这种尝试,它们共建了一个园区梯次利用储能电站项目。这是国内首个电池整包梯次利用的落地储能项目。

历时四个月,该项目于86日正式投入运营,运营期限为15年。

该项目是国家级863课题的实际应用示范工程项目,同时属于商业项目,以工程总承包(EPC)合作形式展开。南网综合能源为投资方,目前已投入约一千万元,比克电池则负责需求分析、系统方案设计、产品集成、施工、调试等全过程的EPC整体解决方案交付。

该储能电站项目由电芯、电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)、能量管理系统(EMS)四大部分组成。项目规模为2M/7.2MWh(功率/容量),共分为三套子系统。

比克电池储能事业部总经理向超耀对界面新闻记者称,该项目集成了三元电池、磷酸铁锂电池两种储能系统,其中项目的2号、3号子系统采取车用电池包整包梯次利用的方式,使用了来自比克电池一个汽车客户退役的新能源汽车三元电池。

1号子系统则为应用十分成熟的磷酸铁锂,采用B品电池成组系统。

2018年后,新能源汽车动力蓄电池将进入规模化退役阶段,预计到2020年累计退役动力电池将超过23万吨(21GWh)。

2016年以来,新能源乘用车八成以上搭载三元材料动力电池,因此,2020年后三元材料动力电池的报废量将明显增长。

相比在储能应用中已十分成熟的磷酸铁锂电池,三元电池的单体密度和能量更高,成本也更为昂贵,尚未在储能中被广泛应用。

向超耀称,目前储能系统最大的需求是作业成本,对能量密度的要求不高,磷酸铁锂电池的成本相对较低,循环寿命较高,在储能产品规划上,基本以磷酸铁锂体系为主。

他表示,此次两种电池(磷酸铁锂、三元电池)在项目中的集成,为行业提供了电池回收梯次利用的全新方向,有利于推动行业进一步充分挖潜动力电池的剩余价值,尤其是对于即将大面积退役的三元电池而言,具有重要意义。

目前,国内外对于梯次利用电池在储能上的应用,争议仍大。争议点主要在于,大型储能系统对电池的循环寿命往往有更高的要求,这要求退役电池具有较高的一致性。但退役电池存在着断崖式衰减等失效问题,如果不了解之前的使用数据和情况,对电池的一致性以及安全性存在挑战。

比克电池副总裁李丹对界面新闻等媒体表示,身份不明的电池在进入梯次利用环节,会给梯次利用环节的厂商造成很大的困扰。

你不知道它(电池)当初经历了什么,你对过往的使用、经历信息不了解,无法判断它现在的生命状态、适用于什么场景,很难做后期的维护管理。李丹说,但比克电池是可追溯的,包括从电池出厂到车上的使用环节。

目前,比克电池的三元电池已遵循原材料-电芯-电池包-新能源汽车-退役回收-梯次利用-报废回收-再生-原材料的闭环循环。

李丹认为,三元电池梯次利用到储能,具有不错的经济收益。三元电池的回收价值因此更高,材料厂商和比克电池合作进入回收循环,而磷酸铁锂电池需要额外付费处理。

上述储能电站项目另一个引人注意的地方是,23号子系统采取了整包利用的方式。

向超耀则称,不拆解电池包直接进行整包梯次利用,是性价比最高的一种应用方式。对于梯次利用电池的企业而言,将电池模组拆开单度检测的成本很高。

这种整包利用的方式对电芯和电池包品质有着极高的要求,需要电芯具备良好的一致性,能够利用原电池包的电池管理系统(BMS),正确读取原电池包的BMS数据。向超耀说,能否正确读取BMS数据,是梯次利用的关键。

据向超耀介绍称,比克电池的电芯,已实现生产各环节、各产线、各车间数据互通,从投料到喷码全生产线数据化监管,一芯一码都有全生命周期追踪。

比克电池成立于2001年,以3C消费类产品电池起家,曾是惠普、戴尔笔记本电脑的电池供应商。2008年,其开始发展新能源汽车板块,2015年涉足储能业务。

根据三大业务板块,比克电池分为3C消费类、新能源汽车和储能三个事业部,主要生产圆柱电池、方形电池、BMS和系统集成。

比克电池的储能业务包括电网储能(GESS)和网络能源储能(NESS)。电网储能业务主要分为发电侧、电网侧和用户侧三个方向。此次与南网综合能源的合作项目属于用户侧项目。

向超耀说,目前国内用户侧市场主要在江苏、广东、北京和上海,这些地区存在较大的峰谷电价差,能够满足投资方峰谷套利的需求。

一般工业园区的电费执行两部制电价,也即由两部分构成:基本电价和电度电价。基本电价以用户最大需量(功率千瓦)计收,与所其所用的实际电量无关;电度电价以用户实际使用电量计收。执行两部制电价计费的用户还需按照《功率因数调整电费办法》,执行峰谷计费。

目前,比克电池与南网综合能源合作的储能电站项目,峰谷电价差为0.69/度。该项目采取两充两放/天的方式,用电低谷时充电,高峰时放电。

据界面新闻记者了解,南网综合能源已将储能列入战略业务模块。

上述储能示范项目落地后,下半年,南网综合能源还计划有更大规模的项目在江苏、广东落地,比克电池也将参与其中。

目前,比克电池的总产能为8GWh。其中,7GWh圆柱电池产能分布在深圳和郑州,另有0.5GWh方形电池产能在深圳工厂,0.5GGWh聚合物电池在郑州工厂。

比克电池规划的方形电池产能为6GWh,将主要在郑州工厂二期工程上释放,分别应用在储能和新能源汽车领域。圆柱电池和聚合物的规划产能为共计5.5GWh


 
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