玩具车里的电池 “没电” 了之后,先别着急扔,放到遥控器、挂钟里,还能再用很长一段时间。电动汽车里的动力电池也存在类似的情况:由于续航里程的要求,当车载动力电池的容量下降到只有原先容量的 80% 的时候,就不得不报废了。但用在电车上虽然不行,能不能在其他要求相对低一点的领域继续 “发挥余热” 呢?
这便是电动汽车动力电池 “梯级利用” 的概念。麻省理工大学的一个研究团队近期在《应用能源》(Applied Energy)杂志上刊文,分析了将已经退役的电动汽车动力电池,用于为太阳能光伏电站提供储能服务的经济可行性。他们得出的结论是,尽管业界对这样做的成本问题忧心忡忡,但如果二手电池的价格可以低于新电池的 60%,再辅以适当的运行控制策略,报废动力电池用作新能源储能也可以是划算的。
该论文的第一作者、麻省理工大学博士后 Ian Mathews 认为,动力电池梯级利用为光伏电站提供储能这件事,“真的可行”。
图|电动汽车的电池在报废以后,还能不能用来给光伏做储能呢?(来源:MIT NEWS)
近年来,电动汽车技术日臻成熟,再加上各国在不同层面上的政策扶持,全球电动汽车销量屡创新高。不过,与常规燃油车不同的是,汽车虽然可以开很久,电动汽车上的电池却不行。随着电池充放电循环次数的增加,其可以储存的最大电量——电池的容量会逐步衰减、下降。当容量下降到原始容量的 80% 以下时,就将无法满足续航里程的要求,必须更换新的电池。
换下来的报废电池,其命运往往就是回收站了。在那里,电池里的贵金属、电极等材料将被回收,而其他的部分,在无害化处理之后,就将尘归尘,土归土了。有机构预计,2020 年我国动力电池报废装机量将达到约 25GWh。这么多的其实还能用的电池就这么报废了,实在是太可惜了。
因此,随着两三年前我国第一批动力电池的退役,动力电池梯级利用的概念便走进了人们的视野。虽然无法继续用在汽车上了,但还有 80% 的容量,依然“老当益壮”,可以“志在千里”。
城市里闪转腾挪的电动自行车,乡村道路上随处可见的低速电动车,建设在偏远山区的通信基站,为光伏、风电等不稳定的新能源提供平衡发电输出的储能电站,理论上都可以是报废动力电池的理想去处。
图|电动汽车上不能用的电池,还有许多地方可以发挥余热。(图片改自:MIT TECHNOLOGY REVIEW)
在这些应用场景里,依然拥有 80% 容量的锂电池,还可以安全地继续使用到容量衰减到 60% 甚至更低的程度。据估计,到2025 年,我国动力电池梯级利用的市场将有望达到近 300 亿元的规模。各路英豪纷纷摩拳擦掌,打算在这片蓝海里闯出一番天地。
然而,尽管看上去梯级利用的优势显而易见,但现实总是比梦想骨感一些。
理论上还有 80% 电量的电池,实际操作起来却不一定是那么回事。
所谓的“容量下降到原始容量的 80%”,并不等于所有的电池都下降到了 80%。