鉅大LARGE | 點擊量：839次 | 2021年12月03日
張哺：退役動力鋰電池商業(yè)化應(yīng)用實例分析及商業(yè)模式探討
十月12-十三日，第五屆儲能技術(shù)在分布式能源與微電網(wǎng)中應(yīng)用高層研討會在深圳順利召開，來自行業(yè)協(xié)會、科研院所、知名公司的代表超過300名嘉賓到場參會。會議由我國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會、全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會聯(lián)合主辦。我國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、我國儲能網(wǎng)承辦。上海煦達(dá)新能源科技有限公司國內(nèi)營銷總監(jiān)張哺，在會上就退役動力鋰離子電池商業(yè)化應(yīng)用實例分析及商業(yè)模式做了精彩演講。
演講全文如下：
我的報告是“退役動力鋰離子電池商業(yè)化應(yīng)用實例分析及商業(yè)模式探討”。分五塊：一是公司情況介紹；二是公司業(yè)務(wù)和公司產(chǎn)品的情況；三是我們的退役動力鋰離子電池儲能梯次利用方法；四是案例介紹和案例通過幾個月實測的數(shù)據(jù)，這幾個案例都是今年上半年投運的，把實際運營下來的情況和諸位分享；五是退役電池儲能業(yè)務(wù)如何進(jìn)行商業(yè)推廣和應(yīng)用的探討。
我們公司是2011年成立，成立之初重要是做逆變器、光儲混合逆變器等的研究，去年之前我們的國內(nèi)業(yè)務(wù)以示范項目或者高校合作為主，國外項目以在歐洲、澳洲等戶用的系統(tǒng)為主，所以我們的產(chǎn)品也是得到各項海外市場的認(rèn)證。我們業(yè)務(wù)線很清晰，海外業(yè)務(wù)是我們一直從事的，去年開始部署國內(nèi)業(yè)務(wù)，海外業(yè)務(wù)是戶用的單相箱、三相標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，上面3-10KW標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，儲能一體或者光儲一體，另外我們有3-20KW功率級變流器設(shè)備，客戶根據(jù)要可以靈活配置電池，或者根據(jù)客戶要我們來配置電池供應(yīng)成套系統(tǒng)。去年開始，我們以分布式儲能為支點，智能微電網(wǎng)，離網(wǎng)系統(tǒng)也是逐步鋪開。退役電池儲能梯次利用是我們在國內(nèi)主推的一種技術(shù)路線。
退役動力鋰離子電池系統(tǒng)，我們以中小功率等級的變流器，從18-30KW變流器為核心的管理單元，構(gòu)建電池容量90-180度電的基本儲能單元，90-180度電可以涵蓋市面上所有的純電動汽車型。根據(jù)項目的要以及現(xiàn)場的空間，我們重要在工商業(yè)用戶側(cè)做這塊，系統(tǒng)是模塊式組合，我們以最基本單元為主，一個、一個單元并聯(lián)，從小系統(tǒng)合并成大系統(tǒng)，系統(tǒng)可以是20KW左右為基本單元，可以做到MW級。大概看下來，按照我們常規(guī)的做法，每個40尺的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱可以裝滿MWh級的儲能電站，大概180KW，有9套基本單元共1.1MWH。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這是我們做梯次利用方法的基本架構(gòu)，幾個基本單元并列在一起，每個基本單元是獨立成簇、獨立運行，也可以根據(jù)電池特性不同獨立設(shè)置控制策略，所以我們的系統(tǒng)對電池的來源途徑是很開放的，可以是電動大巴，也可以電動物流車，或者乘用車的電池，把幾塊電池包串聯(lián)在一起，根據(jù)電池性能指標(biāo)狀況串成一個系統(tǒng)。通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)級的儲能系統(tǒng)監(jiān)控平臺，可以實時對多個（每個相當(dāng)于一個獨立的）系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，這和集中式儲能的實現(xiàn)同等的功能。換個角度看，大家可以把它看作多支路并聯(lián)在一起的集中式系統(tǒng)。以儲能系統(tǒng)的基本單元來介紹這個系統(tǒng)。
整車電動汽車退役動力鋰離子電池組大概10-200度電都有，我們直接用這個電池，保留原來的BMS和結(jié)構(gòu)設(shè)計，程序上做更改和重新配置。電池雙向功率變換器可選3-30KW不等，根據(jù)電池的指標(biāo)來配置PCS。儲能單元監(jiān)控，原來是一個變流器旁邊都監(jiān)控單元，現(xiàn)在把變流器和監(jiān)控單元做在一起，一體機(jī)的形式。
我們的方法和目前市面上常規(guī)方法的差別，目前國內(nèi)退役動力鋰離子電池的成熟方法，一般是從電池包拆解、電芯篩選、電芯配對成組、電池包等，從這個過程下來，除了拆解過程的風(fēng)險，它其實是重新含義一款產(chǎn)品，而且這個產(chǎn)品的原料保障是比較差的，這款產(chǎn)品整個下來我們之前了解過，這個成本也是下不來的。與其成本下不來，還買有隱患或者原料有問題的產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)性等很多條件還是不滿足大規(guī)模推廣應(yīng)用；我們不拆解電池包，直接使用，以一輛整車的電池為標(biāo)準(zhǔn)電池簇，構(gòu)建基本儲能單元。退役電池不是有故障或者什么就退下來，它是因為整體容量衰減或者單體電芯指標(biāo)變異等因素退了下來，我們讓它換一個場合再集體，他們還是有一定的協(xié)同用途的。根據(jù)我們運行測試結(jié)果，在受控條件下，不是按原來的功耗運行，一輛整車大巴一百多度的電池容量，其電芯的電壓差在20MV以內(nèi)。二是利用基本監(jiān)控單元和原有BMS進(jìn)行系統(tǒng)集成。三是選擇合適的中小功率PCS構(gòu)建分布式基本儲能單元。四是以分布式安裝，集中控制為原則構(gòu)建更大的系統(tǒng)。
接下來講幾個案例，這些都是項目實際運行數(shù)據(jù)，大家可以看一下。首先說明一下目前項目的確定性收益來源，一是需量優(yōu)化方式，前提是用戶必須和電力局按照需量結(jié)算基本電費，用戶側(cè)有很多是按需量計費的方式，這里有一條復(fù)合曲線，按照最大需量的預(yù)計，運營人員會向電力局申報最大需量，一般是預(yù)計峰值功率乘以30%-50%，會按照圖上的紅線來申報需量。我們儲能加上去，實際上輸出曲線變成綠色的條，可以把供電負(fù)荷線拉下來。按照國內(nèi)基本電費是每KW38-48元/月都有，這個節(jié)省量還是可以的。有些地方基本電費的節(jié)約量就比按照削峰填谷給用戶分一成的方式還可觀。這個和前面的容量相同，180KW/1.1MWH，這是車上直接拆下來的電池包，沒有做任何拆裝。電池簇比較復(fù)雜，它有8個電池，大小不相同，8個電池一簇。右邊是我們的監(jiān)控管理系統(tǒng)。設(shè)計壽命是15年，基本上我們按照2500-3000退役電池運營的循環(huán)次數(shù)，到運營滿8年更換電池再運行一遍。這是我們這個電池系統(tǒng)設(shè)計的方式。還有一個是設(shè)計成25年，退役電池?fù)Q3撥，電力電子器換2波，取最大公約數(shù)方式來做，我們不斷探索，采取最優(yōu)組合方式。
這是九月份的項目運行報表，它是逐時的情況。九月一日到九月三十日，充電量34801度，九月充電總費用1萬多，放電量是下面這個。我們考慮集裝箱照明和空調(diào)額外的損耗，按照放出去的電量除以充電量，系統(tǒng)的效率是85%，其中變流轉(zhuǎn)換和電池充放電系統(tǒng)效率是89%，剛剛中天案例供應(yīng)的數(shù)據(jù)是87%左右，大概也是這個范圍內(nèi)，差不多。我們每天充電1100多度，放電977度，九月份總收益2萬多，一年下來是24萬的收益。這是工業(yè)的項目，國慶節(jié)放假只有3天不能做到全部放完，其他時間基本上每天按計劃滿充滿放，做一個循環(huán)沒有問題，日均收益700元。運營期內(nèi)我們做了測算，按照15年運營周期，運營滿8年換電池，現(xiàn)金收益情況?；旧系降谖迥赀€有現(xiàn)金流沒有轉(zhuǎn)正，第六年轉(zhuǎn)正，第七年、第八年有收益，然后換電池有追加成本，后面基本上都是凈收益期。
這是上海一個商業(yè)的項目，剛才的項目在江蘇，江蘇的峰谷電價差是0.78元，上個月改到0.75-0.76。商業(yè)項目比工業(yè)項目每年的運營時間短一年，那個一年用到350天，這種的大概是320天，但是峰谷電價差大，我們按照削峰填谷等方式做。需量方面最開始它是按80kW申報，現(xiàn)在是50kW，在過渡季節(jié)甚至可以往40kW下減。收益情況基本上和上一個類似，這個項目的容量和配置是那個大集裝箱的項目1/10，這個每年收益2萬多，項目沒有配集裝箱，整體系統(tǒng)成本會節(jié)約很多，項目回收期在4.5年左右。
我們做這個事情的體會和大家探討。
一是以能量型退役動力鋰離子電池為基礎(chǔ)，加入功率型甚至調(diào)頻型的儲能系統(tǒng)構(gòu)建混合型多功能智慧儲能電站，可以大幅度降低系統(tǒng)整體成本，同時滿足多層次、功能豐富、配置靈活的應(yīng)用需求。
二是以純電動乘用車電池為基礎(chǔ)，構(gòu)建小型戶用系統(tǒng)，我們想把國外的方式引用過來，供非居民電價條件下的商住及酒店公寓應(yīng)用。
三是以用戶側(cè)分布式儲能為基礎(chǔ)，借助電動汽車等移動儲能裝置，構(gòu)建點對點能源網(wǎng)絡(luò)使配電容量及電能共享，以及儲能電池的共享成為可能，實現(xiàn)綠色能源及錯時低價能源的二次再分配。
四是利用儲能為電網(wǎng)，尤其是低壓配電網(wǎng)供應(yīng)支持將衍生出能源領(lǐng)域新的業(yè)務(wù)。
五是峰谷特性明顯的城市建成區(qū)開發(fā)完備區(qū)域的虛擬電力容量擴(kuò)展，防止變壓器升級及線路改造。電力系統(tǒng)要實時平衡運行特性決定了源荷共體的儲能系統(tǒng)將不斷衍生出新的商業(yè)模式。電能從出現(xiàn)的時候是一種系統(tǒng)資源，看放在什么地方，放在什么時間，它本身的價值取決于它所出現(xiàn)的時間和空間，儲能系統(tǒng)恰好能處理電力能源的時空技術(shù)轉(zhuǎn)換。還要結(jié)合電網(wǎng)通路和點對點的網(wǎng)絡(luò)。
隨著電動汽車的技術(shù)發(fā)展和投產(chǎn)擴(kuò)大，儲能系統(tǒng)成本有望持續(xù)下降，哪怕下降曲線趨于平滑，退役動力鋰離子電池的量后幾年爆發(fā)是可預(yù)期的，我們這塊的成本會接著前幾年鋰離子電池的趨勢會繼續(xù)往下降。國內(nèi)用戶側(cè)工商業(yè)儲能系統(tǒng)的規(guī)?；_發(fā)條件基本成熟，度電成本，我們說的壽命期7、8年度電成本，按今年的系統(tǒng)成本在0.5元左右，基本上超過0.7元的峰谷電價差的條件都是有價值做的。退役動力鋰離子電池的貨源越來越多，這是降價空間。隨著配電側(cè)的改革，儲能帶來的外部性收益可以量化，轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)回報。我們愿意和新能源車企和動力鋰離子電池廠一起來攜手推進(jìn)，包括高校等。
我們也供應(yīng)一些類似于像項目的直投，設(shè)備租賃，合同能源管理等方式靈活的合作方式，目的是把這項有經(jīng)濟(jì)回報價值的業(yè)務(wù)更多推向用戶側(cè)，讓更多的客戶享受到這個服務(wù)和收益。謝謝大家！
（本文根據(jù)第五屆儲能技術(shù)高層研討會會議錄音整理，未經(jīng)本人審核，不足之處，請批評指正。）
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