近幾年，動(dòng)力鋰電池成本一直在降低，這一點(diǎn)逐漸提高了電動(dòng)汽車更大范圍的推廣的可能性，但電池成本仍然在整車成本中占有較高的比例。假如能夠在電池作為汽車動(dòng)力完成使用壽命以后，剩下的80%剩余容量繼續(xù)工作，就能把電池制造成本進(jìn)一步攤薄，無(wú)論從電動(dòng)汽車用戶還是從全社會(huì)角度考慮，這都是一件值得一做的事情。

動(dòng)力鋰電池的梯次利用，退役的動(dòng)力鋰電池到底能夠做什么用？之所以規(guī)定動(dòng)力鋰電池在80%的剩余容量時(shí)就退役，除了續(xù)航里程變短使得用戶體驗(yàn)變差以外，其老化以后的一致性變差，系統(tǒng)可靠性降低，應(yīng)該是停止在高速車輛上應(yīng)用的重要原因。從這里出發(fā)，考慮動(dòng)力鋰電池梯次利用的場(chǎng)景就有了大體的方向。能量密度要求不是那樣高，可靠性可以通過(guò)其他手段加強(qiáng)或者根本上就對(duì)可靠性的要求不高，對(duì)成本比較敏感，希望獲得成本低廉的能量?jī)?chǔ)存裝置。

羅列符合上述要求的應(yīng)用場(chǎng)景，不算太少。配合大電網(wǎng)用電特點(diǎn)的儲(chǔ)能裝置，新能源發(fā)電廠配套的儲(chǔ)能電站，配合家庭戶用新能源發(fā)電的小規(guī)模儲(chǔ)能，野外與電網(wǎng)分布地區(qū)的公共設(shè)施的供電系統(tǒng)儲(chǔ)能等等。具體怎么樣考慮是否適合梯次利用鋰離子電池，早在2012年就有人基于此提出了一些觀點(diǎn)，論文《SecondUseofRetiredLithium-ionBatteryPacksfromElectricVehicles:TechnologicalChallenges,CostAnalysisandOptimalBusinessModel》作者Wen-ChenLih，下面介紹這篇文章中提及的幾個(gè)論點(diǎn)，結(jié)合我自己的理解，供參考。

1如何考慮電池老化程度？

文章介紹了一種從一致性這個(gè)維度考慮梯次利用電池老化程度的方法。8個(gè)48V/12Ah電池組由16S1P/12AhLiFePO4電池組成，首先，將每個(gè)電池組單獨(dú)以0.1C（1.2A）放電至40V；休息30分鐘后，以相同的C率將每個(gè)電池組充電至53.5V。其次，串聯(lián)這8個(gè)電池組，形成一個(gè)384V/12Ah電池串。第三，將電池0.2C（2.4A）放電，記錄每個(gè)電池組中所有電池的電壓變化。前800秒放電過(guò)程電壓變化情形，如下圖所示：

每個(gè)電池組內(nèi)每只電芯的離散程度，如下圖所示。

以上述方法進(jìn)行篩選，顯然，電池組1和5的電池電壓比其他電池的電壓分布更寬，pack1是老化程度最深的，pack5居其次。

2如何考慮第二次利用電芯的成本？

這個(gè)問(wèn)題在之前的一篇有關(guān)動(dòng)力鋰電池電芯選擇的文章中討論過(guò)。討論一個(gè)電池的成本問(wèn)題，其壽命是影響電池總成本的關(guān)鍵因素。從技術(shù)上講，電池組的壽命包括日歷壽命和循環(huán)壽命。日歷壽命一般在15到20年之間，受環(huán)境條件影響，如濕度，溫度，腐蝕，振動(dòng)等。其次，循環(huán)壽命與放電深度（DOD），充電和放電電流（C率）和工作溫度有關(guān)。更大的DOD，更大的充電和放電電流以及更高的工作溫度，都會(huì)使得電池的循環(huán)壽命更短。由于以串聯(lián)或并聯(lián)的方式與電芯結(jié)合，電池組的使用壽命與電芯的壽命非常相似。

全生命周期度電成本，就是在相同測(cè)試條件下，直至電芯的第二個(gè)壽命周期規(guī)定的截止條件到達(dá)以前，全部曾經(jīng)充入過(guò)電池的電量的總和，或者電池曾經(jīng)放出的全部電量的總和。數(shù)值上等于平均每次充入電池電量乘以充電次數(shù)。客觀來(lái)看，這個(gè)參數(shù)才是用戶實(shí)際使用了的電池。電池成本，一般按照每千瓦時(shí)電量多少錢(qián)。然而，關(guān)于終端用戶而言，他們的感受里，除了能夠跑多遠(yuǎn)這個(gè)空間指標(biāo)，還有一個(gè)能夠用多長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)間指標(biāo)。同樣10萬(wàn)元一輛車，用3年和用5年，每年的用車成本相差40%，這個(gè)差距不可謂不大。因此，落實(shí)到全生命周期度電成本上，才是最直觀的成本評(píng)價(jià)方法。

動(dòng)力鋰電池第一次使用時(shí)，一般的，循環(huán)壽命是主導(dǎo)因素。而二次利用的鋰離子電池，根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景的不同，可能要以考察日歷壽命為主。比如不持續(xù)工作制的應(yīng)用情況，待機(jī)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工作循環(huán)時(shí)間，比如UPS，日歷壽命決定了電池使用時(shí)間的上限。因此，要確定真正的終點(diǎn)是什么，再去考慮成本。

全生命周期度電成本，與電池容量、電壓和使用壽命三個(gè)因素有關(guān)，同樣的造價(jià)，電池容量越大，電壓越高，壽命越長(zhǎng)，則該成本越低。

3有關(guān)電池價(jià)值評(píng)估的幾個(gè)觀點(diǎn)

1）使用過(guò)的電池組的剩余價(jià)值評(píng)估

有文獻(xiàn)給出了幾種綜合評(píng)估電池成本的方式，沒(méi)有具體區(qū)分應(yīng)用場(chǎng)景，而給出的通用評(píng)估方式。

其中，R/N表示當(dāng)前剩余價(jià)值的百分?jǐn)?shù)；η是0和1之間的一個(gè)數(shù)值，表示實(shí)際條件與理想條件之間的差異，差異越大越接近0，差異越小越接近1。

用剩余價(jià)值百分?jǐn)?shù)乘以電池pack的初始價(jià)格，得到當(dāng)前pack的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

2）二次利用電池組的加工成本

從梯次利用加工商的角度看，再利用電池包總成本包括再循環(huán)成本，再制造（分類，電池分級(jí)，重組，檢驗(yàn)，驗(yàn)證）成本，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，雜項(xiàng)費(fèi)用等，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)值，給每類成本劃定一個(gè)比例。

而后，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，配置個(gè)性化的輔助設(shè)備，則還要一部分加工費(fèi)用，被命名為升級(jí)制造費(fèi)用。

3）綜合收益最大的觀點(diǎn)

把運(yùn)營(yíng)電池包新舊兩個(gè)階段整體考慮，當(dāng)然，新電池階段想要有控制的運(yùn)營(yíng)，恐怕要換電模式，由一個(gè)公司擁有電池，用戶只是租賃使用電池這種模式。換電模式在社會(huì)上推廣，尤其乘用車換電，實(shí)際存在著很多困難，這里暫且不提。這里著眼于這種總體綜合考慮商業(yè)模式的視角。

文獻(xiàn)中大體介紹了一個(gè)比較粗糙的模型，考慮新電池階段的成本，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用（包含場(chǎng)地，人工，維修保養(yǎng)等），租賃收益；考慮二次利用階段，同樣也是前面幾個(gè)類型的費(fèi)用加上部分電池包要篩選重組的費(fèi)用。兩個(gè)階段的差別在于，新電池租賃給電動(dòng)汽車用戶，后一個(gè)階段租賃給儲(chǔ)能用戶。把劃分新舊電池分解的時(shí)間點(diǎn)作為優(yōu)化對(duì)象，優(yōu)化目標(biāo)為整體收益最大化。

這個(gè)模式，重要是與電池用戶購(gòu)買(mǎi)整個(gè)電動(dòng)汽車情況存在優(yōu)勢(shì)的。兩個(gè)階段都是租賃，綜合管理，不要面對(duì)各色各樣電池包，電芯放在一起，盲目篩選，重組的情況。于是大量特性測(cè)試和安全管理的工作和費(fèi)用都剩下了。

我們以現(xiàn)在的眼光看待這個(gè)方法，其實(shí)，綜合管理公司掌握了電池整個(gè)壽命周期的全部數(shù)據(jù)，基本上就可以通過(guò)歷史數(shù)據(jù)對(duì)電池的性能，經(jīng)歷過(guò)什么濫用以及還具備多少剩余價(jià)值做出評(píng)判了。結(jié)合我們當(dāng)前的梯次利用問(wèn)題，數(shù)據(jù)的完備性，是降低梯次利用成本，獲得電池全生命周期最大綜合收益的重要環(huán)節(jié)。從2018年起，國(guó)內(nèi)首批進(jìn)入市場(chǎng)的汽車動(dòng)力鋰電池將迎來(lái)報(bào)廢潮。作為廢舊電池回收后的重要處理方式之一，電池梯次利用正成為各家電池公司競(jìng)相布局的業(yè)務(wù)。

業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)2018年動(dòng)力鋰電池報(bào)廢量為14.03GWh，以鋰離子電池回收價(jià)值0.3元/Wh計(jì)算，動(dòng)力鋰離子電池回收市場(chǎng)規(guī)模接近50億元。到2020年，這一市場(chǎng)規(guī)模將突破100億元，報(bào)廢量約是2016年的20倍。

動(dòng)力鋰電池平均使用年限為5-8年，其性能隨著充電次數(shù)的新增而衰減，當(dāng)電池容量衰減至額定容量的80%以下，動(dòng)力鋰電池不再適用于電動(dòng)汽車。但退役的電池經(jīng)過(guò)檢測(cè)、維護(hù)、重組等環(huán)節(jié)，仍可進(jìn)一步在儲(chǔ)能、分布式光伏發(fā)電、家庭用電、低速電動(dòng)汽車等諸多領(lǐng)域進(jìn)行梯次利用。當(dāng)電池?zé)o法進(jìn)行梯次利用時(shí)，則要進(jìn)行回收拆解，做資源化處理。