电动车电池可以使用二次寿命吗？看制造商们是如何选择的！
来源：宝鄂实业
2019-06-14 16:15
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在接下来的几十年中，电动汽车（EV）的强劲增长将导致电池的可用性达到太瓦时水平，电池将不只满足电动汽车的使用要求。从这个角度来看，像美国这样的国家在一整年中使用数太瓦时的电力，这是一个很大的储能潜力。为这些仍然有用的电池找到应用场景可以创造巨大的价值，甚至最终有助于降低储能成本，使可再生能源进一步接入我们的电网中。
有可能引发第二次生命
电动汽车电池的使用寿命很长。由于极端的工作温度、每年数百次的部分循环以及不断变化的放电率，电动汽车应用中的锂离子电池在运行的前五年中会严重退化，在大多数情况下，其设计使用寿命约为十年。然而，即使这些电池不再满足电动汽车的性能标准，它们也可以使用第二次寿命，这通常包括保持总可用容量的80％，并在24小时内实现仅5％的静止自放电率。再制造后，这种电池仍能充分发挥其性能，以满足要求较低的应用，如固定式储能服务。
当电动汽车电池达到其有用的第一次寿命时，制造商有3种选择：它们可以处理它，回收有价值的金属，或者重复使用它。如果包装损坏或者在缺乏必要市场结构的地区，则最常发生处置。在大多数地区，监管可防止大规模处置。如果电池电极含有高价值的金属，如钴和镍，回收可能是有意义的，因为采购和回收成本之间可能存在足够的差距，特别是考虑到预计在20世纪20年代供应的镍和可能的钴供应紧张。虽然通过回收获得额外的电池金属来源对于希望确保供应的电池制造商来说非常有吸引力，但开发一种具有足够成本竞争力的回收工艺对于获取规模的这条路径至关重要；然而，回收更多材料的新工艺尚未完全成熟。
大量挑战
第一种是市场上大量的电池组设计，这些设计在尺寸、电极化学和格式（圆柱形、棱柱形和袋形）上有所不同。每个电池由电池制造商和汽车原始设备制造商设计，以最适合给定的电动汽车模型，由于缺乏标准化和体积碎片化，这增加了翻新的复杂性。到2025年，将有多达250种新的电动汽车型号，其中包括来自15家以上制造商的电池。
第二个挑战是降低新电池的成本。随着新电池的价格越来越便宜，旧电池和新电池之间的成本差异会减小，因为再制造成本的下降速度预计会滞后于新制造成本的下降速度。我们估计，按照目前的速度，到2040年，第二代电池在20世纪20年代中期可能表现出的30～70％的成本优势可能会降至25％左右。这种成本差距需要保持足够大，以保证与新的替代品相比，二次电池的性能限制。
第三个挑战是关于二次电池标准的萌芽。对于二次电池的质量或性能没有保证，很少有行业标准关注电池管理系统或健康状况披露，更不用说特定应用中使用的电池的标准性能规范了。
第四个挑战是不成熟的监管制度。今天，虽然大多数市场都有某种形式的法规要求对消费电子产品进行回收或再制造，但大多数市场没有针对电动汽车电池的具体要求或生产者与消费者之间的责任划分，除了一些设定了目标的例子（如加利福尼亚和中国）。缺乏监管为原始设备制造商、二次电池公司和潜在客户带来了不确定性。缺乏监管也导致了在回收或再利用是主要途径方面的区域差异。
虽然这些挑战具有重大意义，但可以通过供应商、最终用户和行业监管机构的有针对性的行动加以克服，从而形成可持续的二次电池行业。事实上，许多这些有针对性的行动已经被前瞻性的参与者和行业协会所采取。
为了在新锂离子电池成本下降的情况下保持竞争力，企业可以工业化和规模化再制造过程，以降低成本，从而保持新电池和旧电池之间的价值差距。
关于缺乏标准，由原始设备制造商和二次电池公司组成的各种全球机构和私营部门联盟已经在制定全行业的二次电池安全标准。这些标准将基本上根据电池的性能潜力对电池进行分类，并根据电池的性能需求对存储应用进行分类，以提高产品供应和市场需求的透明度。鉴于电动汽车电池行业的动态特性以及对设计、制造和性能突破的不懈关注，建立一个机构定期审查和完善电池标准，并每年报告平均成本和运行基准，可能会进一步促进电池部署的增长。
电动汽车向主流应用的转变已经在很大程度上破坏了汽车价值链，现在也即将破坏储能价值链。未来需要处理数以百万计的电动汽车电池已经导致了新的回收和再利用产业的出现，创造了新的价值池，具有利用可再生能源并将其整合到我们的电网中的新潜力。虽然这些行业面临着市场创造前沿的严峻挑战，但企业及其监管机构有权采取行动，定位自己，以获取二次电池所承诺的价值。他们只需要展望未来。
有可能引发第二次生命
电动汽车电池的使用寿命很长。由于极端的工作温度、每年数百次的部分循环以及不断变化的放电率，电动汽车应用中的锂离子电池在运行的前五年中会严重退化，在大多数情况下，其设计使用寿命约为十年。然而，即使这些电池不再满足电动汽车的性能标准，它们也可以使用第二次寿命，这通常包括保持总可用容量的80％，并在24小时内实现仅5％的静止自放电率。再制造后，这种电池仍能充分发挥其性能，以满足要求较低的应用，如固定式储能服务。
当电动汽车电池达到其有用的第一次寿命时，制造商有3种选择：它们可以处理它，回收有价值的金属，或者重复使用它。如果包装损坏或者在缺乏必要市场结构的地区，则最常发生处置。在大多数地区，监管可防止大规模处置。如果电池电极含有高价值的金属，如钴和镍，回收可能是有意义的，因为采购和回收成本之间可能存在足够的差距，特别是考虑到预计在20世纪20年代供应的镍和可能的钴供应紧张。虽然通过回收获得额外的电池金属来源对于希望确保供应的电池制造商来说非常有吸引力，但开发一种具有足够成本竞争力的回收工艺对于获取规模的这条路径至关重要；然而，回收更多材料的新工艺尚未完全成熟。
大量挑战
第一种是市场上大量的电池组设计，这些设计在尺寸、电极化学和格式（圆柱形、棱柱形和袋形）上有所不同。每个电池由电池制造商和汽车原始设备制造商设计，以最适合给定的电动汽车模型，由于缺乏标准化和体积碎片化，这增加了翻新的复杂性。到2025年，将有多达250种新的电动汽车型号，其中包括来自15家以上制造商的电池。
第二个挑战是降低新电池的成本。随着新电池的价格越来越便宜，旧电池和新电池之间的成本差异会减小，因为再制造成本的下降速度预计会滞后于新制造成本的下降速度。我们估计，按照目前的速度，到2040年，第二代电池在20世纪20年代中期可能表现出的30～70％的成本优势可能会降至25％左右。这种成本差距需要保持足够大，以保证与新的替代品相比，二次电池的性能限制。
第三个挑战是关于二次电池标准的萌芽。对于二次电池的质量或性能没有保证，很少有行业标准关注电池管理系统或健康状况披露，更不用说特定应用中使用的电池的标准性能规范了。
第四个挑战是不成熟的监管制度。今天，虽然大多数市场都有某种形式的法规要求对消费电子产品进行回收或再制造，但大多数市场没有针对电动汽车电池的具体要求或生产者与消费者之间的责任划分，除了一些设定了目标的例子（如加利福尼亚和中国）。缺乏监管为原始设备制造商、二次电池公司和潜在客户带来了不确定性。缺乏监管也导致了在回收或再利用是主要途径方面的区域差异。
虽然这些挑战具有重大意义，但可以通过供应商、最终用户和行业监管机构的有针对性的行动加以克服，从而形成可持续的二次电池行业。事实上，许多这些有针对性的行动已经被前瞻性的参与者和行业协会所采取。
为了在新锂离子电池成本下降的情况下保持竞争力，企业可以工业化和规模化再制造过程，以降低成本，从而保持新电池和旧电池之间的价值差距。
关于缺乏标准，由原始设备制造商和二次电池公司组成的各种全球机构和私营部门联盟已经在制定全行业的二次电池安全标准。这些标准将基本上根据电池的性能潜力对电池进行分类，并根据电池的性能需求对存储应用进行分类，以提高产品供应和市场需求的透明度。鉴于电动汽车电池行业的动态特性以及对设计、制造和性能突破的不懈关注，建立一个机构定期审查和完善电池标准，并每年报告平均成本和运行基准，可能会进一步促进电池部署的增长。
电动汽车向主流应用的转变已经在很大程度上破坏了汽车价值链，现在也即将破坏储能价值链。未来需要处理数以百万计的电动汽车电池已经导致了新的回收和再利用产业的出现，创造了新的价值池，具有利用可再生能源并将其整合到我们的电网中的新潜力。虽然这些行业面临着市场创造前沿的严峻挑战，但企业及其监管机构有权采取行动，定位自己，以获取二次电池所承诺的价值。他们只需要展望未来。
