动力电池梯次利用技术！难点及解决方案

从技术角度看，梯次利用技术的核心要求是保证目标产品的质量和安全。

具体来说，一是来料的质量和安全控制，二是目标产品的生产过程控制，以及目标产品的控制和设计。

如何控制退役电池的质量和安全？我认为，首先要建立大数据追溯系统平台。

该平台包括电芯研发生产数据系统、电池包研发生产数据系统、电池包车载运行监控数据系统三个系统。

三个系统对报废电池进行系统分析，获取能否进入二次利用市场的大数据。

数据包括设计信息、性能数据安全、来料测试等。

电芯研发和生产数据体系包括初步检验数据和深入的过程控制数据。

在初步检验数据方面，每个电芯都有一个唯一的代码，通过该代码可以找到最初的设计信息和生产信息。

模组信息包含所有梯形图列表，从中可以了解电芯在组装过程中都有哪些参数。

同时，电池组车载运行监控数据系统对于监控电池组在实际使用过程中的数据和运行状态也至关重要。

这些数据除了帮助电池企业做好监测预警之外，对于企业能否开展梯次利用业务也非常有意义。

除了建立三个体系外，对梯次利用技术也有检测技术要求。

宁德时代对退役电池包进行健康指标评估，包括电芯评估、电池包电性能测试、电池包可靠性测试、电池包/模组外观测试等。

通常，电池电芯的性能评估分为寿命评估、安全性评估和可靠性评估，包括电池组的可靠性、电池组连接器的可靠性和管理系统硬件的可靠性等。

电池组电性能测试可以消除安全隐患。

此外，直流内阻的变化、电压差的变化、电池组形状的变化等都包含在健康指标的评价中。

其中，从电池组的外观来看，在车辆安装过程中难免会出现事故，比如车祸、浸水等，这会引起外部组件的一系列变化。

因此，电池组外观的变化也需要进行评估。

对于新的检测技术来说，最主要的是消除安全隐患。

从电池的角度来看，电池最危险的状态是什么？如何在不打开电池的情况下检测锂枝晶的沉积？ CATL开发了一种检测技术，可以通过对电池的负反应来确定是否沉积了锂枝晶。

如果电池组报废后，公司无法确定电池是否经历了恶劣的环境或在某些充电条件下超出了可容忍的范围。

此时，安全风险可能会留到下一阶段。

因此，这种检测技术首先要保证不给下一阶段留下安全隐患。

值得注意的是，塑料件、正负极保护盖、模块机械连接器、线束隔离板、绝缘膜等都需要评估。

如果不对这些部件进行评估，它们将经历环境冲击、车辆振动等，从而带来不可预测的结果。

因此，企业在选择分级利用产品时需要格外谨慎。

目前市场上广泛使用的是磷酸铁锂电池，最早退役的电池也是磷酸铁锂电池。

CATL在25℃、45℃、60℃温度下进行了实验，测试电池的使用寿命。

经实验测试，常温下，电池使用到80%时，使用频率约为～次，最大可达～次；温度为45℃时，一般来说，电池在45℃时，满足回收要求的条件为次；在60℃高温条件下，还可多次重复使用。

根据这三类工况，目前的电池在车辆报废后至少可以使用五年。

从这一点来看，宁德时代的电池在一致性和使用寿命方面具有竞争优势。

我国正处于电池梯次利用的初级阶段。

技术难点包括复合技术、寿命预测和离散集成技术。

寿命预测是整个梯队产品技术运用的关键点。

如果不知道产品的使用寿命，如何为客户提供质量保证？因此，从电池企业的角度来看，攻克寿命预测技术是梯次利用工程的重中之重。

当然，寿命预测技术之所以难，是因为集中了很多关键技术，比如衰减机制、检测、消耗等。

还有一个难点。

不同情况、不同地区环境和工作条件下，电池的消耗率是不一样的。

同时退役的一批电池会出现不同的衰减率，分布不均匀的电池会被重新安装。

将其应用到产品上是整个行业的难点。

离散集成技术的关键在于如何使系统更有效地利用管理系统中的剩余能量。

目前，业界正致力于攻克这一难题，重点研究如何高效地运行系统中不同离散程度的电池组。

目前来看，科研机构首先要解决技术问题，企业要考虑实际应用，所以建议产学研结合。

只有这样，大专院校的研究成果才能转化为实际应用技术。

从分立集成技术的本质来看，关键是电芯退役后直流内阻的变化。

因此，如何控制直流内阻的变化可以有效降低分立集成的成本。

目前公司整体正在尝试一些示范项目。

在电池材料回收方面，宁德时代与具有材料回收资质的公司合作。

从操作流程来看，主要包括电池组分类、拆解和材料回收三个步骤。

目前，企业正在制定材料回收的拆解环境和运输条件标准。

材料回收和包装运输标准今年可出台，一系列分级利用标准今年计划实施。

具体来说，电池拆解破碎成电极粉末，然后回收相关金属；材料回收主要是通过电极粉、酸碱、萃取，然后变成三元材料，最终产品是硫酸镍、硫酸锰、硫酸钴等。

对此，确保回收过程也是环保回收是衡量梯队利用率的重要标准，因此过程监控非常重要。

据此，国家对场地、拆解环境、拆解设备、拆解人员等提出了相应的要求。

企业制定标准时，还涉及设备、人员资质、拆解环境、油水分离等问题。

总而言之，材料回收必须在保证环保的同时实现较高的回收率。

最后，电池材料回收是通过“物理+化学”的方式进行的，整车企业不需要考虑太多的后端处理问题。

我认为，车企临时存放电池并不是长久之计。

梯次利用技术成熟后，包括电池失效后新性能和价值的丧失，一些企业探索了相应的、盈利的商业模式。

目前，宁德时代已与邦普集团强强联手，形成完整的绿色制造产业循环经济。