上海煦達新能源科技有限公司營銷副總張哺

四月十七日，由電池聯盟、我國電子節能技術協會電池專業委員會、我國高科技產業化研究會、清華大學、北京理工大學主辦的第七屆汽車動力蓄電池回收再生暨二次電池回收和再生技術研討會在北京隆重召開，上海煦達新能源科技有限公司營銷副總張哺在會上做了題為《退役動力鋰電池梯次利用儲能系統的實際運行分析》的演講。以下為演講全文。

（以下內容根據現場文字實錄，未經發言人本人審閱，僅供參考）

大家下午好，我是來自上海煦達新能源的張哺。我們從2016年開始著重于在國內探索梯次儲能的業務，到現在我們做的研究情況，還有商業化運營的實際情況，和大家做個匯報。

上海煦達新能源是2011年成立，成立之初是做光伏系統，原來是聚焦于海外市場，是做中小功率設備和電子設備器件的。原來海外市場重要是做光儲系統，因為海外市場和國內市場的電價結構完全不相同，海外是居民電價是最貴的，其次才是工商業的，國內是反過來的，國內是工商業電價貴，其次是居民的，所以在海外，包括新能源，包括儲能這塊業務，包括德國、澳大利亞、英國這些市場都是互用小系統發展比較快，國內這塊一般是工商業這層。我們還有一個關聯公司是中恒云能源，它是做能源互聯網平臺，重要是光伏和新能源的業務。

結合我們的背景，之前從事的是中小功率系統的，為何轉到國內做梯次儲能這塊，也是2016年我們評估了一下目前新能源汽車發展態勢，將來在國內儲能市場有所發展的話，借鑒國外的相關經驗，只不過是把國外戶用市場判斷放在國內的工商業判斷，國內工商業層目前電價結構不足以支撐鋰電池包括鉛酸電池的大規模推廣，什么時候才是機會呢？我們判斷是新能源動力鋰電池梯次利用。新能源汽車裝車的時候有國家的補貼，退役階段是這樣的邏輯，退役電池并不是故障電池，只是在電動汽車上，在2015年是質保3年，3年只能完成幾百次充放，正常情況下還有很長的循環壽命，這樣下來以后還有更多的發揮價值的空間。

另外，這幾年隨著電池技術進步，循環壽命越來越長，因為現在我們跟幾家整車廠做電池包設計的時候，不管三元電池還是磷酸鐵鋰，目前都聚焦于磷酸鐵鋰，但是現在有很多廠商三元電池包可以做到將近10到12年的整體壽命，BMS也不壞，到梯次利用的時候，BMS可以做一些小的接口，原裝BMS不用動，可以作為梯次利用。所以我們覺得梯次利用在國內，在工商業場合，用于補貼過的，發揮過價值的電池，市場價格應該比較低一點，但是目前這個價格還沒有低到我們想象的程度，因為之前的退役電池沒有按照目前的規劃，它裝車的時候沒有考慮梯次利用的設計，所以現在要重新利用起來，包括上海電氣的同事講的，現在整個檢測、分容、重新配置，替換一些東西，這個成本還是剛性的，而且很難降。可能七八年的壽命期，五年回本，這個還是挺勉強的，目前來說。我們也是從電力電池功率轉換器件到小微型EMS裝置到遠程的檢測平臺都有業務，微網級的EMS系統。

我著重介紹一下國內推的梯次利用項目的設計的思路，還有我們的想法。這是很過報告和研究機構公布的，國內電動汽車的產量，這幾年哪怕退補，這也是上升態勢，這個產業已經到了這個規模，另外一些城市還有污染的地方，對路權的限制，尤其是物流車，比如深圳，深圳去年物流車銷量很火爆，為何，傳統的柴油車燃油車不讓你上了，物流公司必須要做周轉，這個是剛性，這是不計成本肯定要上的。還有一些城市的限排，這些都是導致新能源汽車，哪怕價格現在短時間內不可能降的太快，但是它還會有爆發的底層邏輯在這里。這是乘用車、商用車大概的發展態勢的預測。右邊這個是2016年和上海發改委報了一個課題，梯次利用這方面研究的探索，那時候也是做了一系列的工作，拿到各種各樣的梯次利用，鉛酸的，磷酸鐵鋰，做了各種各樣的測試，最終聚焦下來，2016年拿到的電池是2012年或者2011年投放的電池，那時候只有磷酸鐵鋰可用，假如錳酸鋰做了幾十次循環以后，曲線縮短的很厲害。因為電池最有用的那塊就是平臺期，平臺期縮短，突然掉下來，容量可利用空間就會很低，而且電壓也不穩。當時評估下來，這個比較理想，基本上80%是可用的，但是當時評估的時候，是電池里面都是正常退役的，不包含被撞過，包括意外損傷的。電池經過五年或者三五年循環以后，容量衰減到80%，輸出還是正常，只不過輸出特性不滿足電動汽車電機功率的要求，正常退下來的，但是這個不可控的，優秀整車廠是非故障因素退下來的，當時估計80%是可用，這樣的話市場空間還是挺大的。

項目方法，我們當時評估了很多電池廠，主機廠的，那時候的主流大家都在談，2016年重要說電池再利用就是拆到電芯再打包，我們判斷，拆包的成本就快趕上電芯的成本，再打包呢，下面電池比新電池還要貴，2016年一些大機構要做大項目的時候，他們投下去的梯次利用，他們的電池就是比新電池還要貴。那時候我們聚焦一個方法，就是堅決不能拆包，因為電池包里的模組都是并或串起來的結構，我們梯次利用一般常規的系統，就是四五百安時的電池模組，我們用的時候，基本上把電流降在四五十安，不超過六十安培，是原來額定的十分之一。換句話說，其實這個電池在我們手里用的時候就是給它做養老和維護，不是使用的工況。那時候還是要開箱以后，把BMS采樣，所有BMS重新配置一遍，這就額外新增了成本。那時候評估下來電池成本，就是檢測下來的整包成本，加上重新配置BMS的成本。從去年這塊的成本大概在7毛多，能達到可用的，作為儲能用的電池系統。

組串分布式系統架構邏輯就是這樣，我們根據電池容量配置，因為從不同來源下來的電池，有些是大巴車的，物流車的，還有乘用車的，不同的車上下來的電池特性不相同，包括電壓等級，安時數都不相同，我們是根據這種情況選配不同功率等級的PCS，為何切到這塊，因為這不是集中式PCS，這塊是我們業務的自然延伸。比如說大巴車的，大概150度電或者120度電左右，大概配20千瓦PCS，物流車大概90千瓦，EV單輛車十幾度，幾輛車連起來配的。在交流側，把這個做并聯，配置起來，從小的組串方式并成大的兆瓦級的，或者是集裝箱式的儲能系統。系統特點，一個是組串分布式，以20KW做的多，更好的實現靈活配置和高效管控。還有是汽車級的儲能電池模組，高可用，高安全性。還有模塊化設計，各支路獨立運行，集中控制提高系統不停機維護性，故障影響低。還有就是動力鋰電池梯次利用提高儲能系統整體經濟性，最大化鋰電池循環壽命。目前它有幾種價值體現的方式，一個是削峰填谷的方式，這是整個市場倒數第二差的方式，這不是很高價值的利用場景。配套用戶側還有蓄量管理，這重要是給電網作貢獻了。還有動力鋰電池成套設備會降低，實際上從我們現在了解下來，就算梯次利用時，那時候是整包的，現在有些動力鋰電池整包拆成模組，實際上不同的梯次利用電池模組里還可以分等級，好的等級可以拿來拼，那個能量密度比新的儲能電池甚至還要高。就是說，它的性能參差不齊，但是有些性能選出來可以做一些高價值，甚至總調頻級的電源也是可以的。

我們的運行策略，一個是降低倍率，再就是平臺期的兩端做進一步的降額。目前從用戶側我們還沒有太激進，梯次利用沒敢用到配網側，假如拿到更精確的數據，在梯次里再做一個分級，好一點做稍微大倍率的工作，做一些準電源級的，0.3C做削峰填谷，再降一點的就做一些每天一充一放的，再低一點的，能量密度更低了，就放在基站里，不考慮地域空間要素就做備電，每年放幾十次的循環，定期做維護就行了。假如電池質量可靠的話，電池廠只要說我能把電池質量做得可靠，你不用擔心后面的業務怎么延展，自動會做價值流的分配，從高端應用，再到電池車，再到微網配電，還有削峰填谷，再到基站備電，每一段都是它的一次銷售。假如把電池設計結構更優化，更好，降低經濟學的交易費用，每次的操作費用，每段的附加值是相當高的。

大家對梯次利用的時機表現怎么樣，還是心存疑慮，大家做電池好解釋一點，但是對用戶來說還是難以轉換這個思維。以我們最早投入的項目來看，這是一個兆瓦級的項目，從去年九月份到現在，已經有七八個月的運營數據，我們篩選出來它初裝時和運營中段的數據，我們拿出來這個數據做一個比較，看看梯次利用儲能性能表現到底怎么樣。這個項目是九月份投入，正式投入是九月份，七月份就開始調試了，我們選了十月份一天，十二月份一天，三月份一天，看整套系統的變化，通過這段時間的衰減情況，差異的情況，都做一個歸結。這是投在江蘇的項目，那邊的電價結構就是8小時的峰，8小時平，8小時谷，峰是分成兩段，江蘇這邊一般都是一充兩放，中間平的時候放電就行了。我們篩下來，一個是充電數據，一個是放電數據，十月份、十二月份和三月份，因為十二月份天氣冷，包括集裝箱空調不太那么給力，會對充放電指標有影響，充也沒有平時充的多，放也放不了太多。九月份，十月份看不出任何的衰減。梯次的電池只要被分容裝上來以后，比新電池衰減率低，畢竟在車上跑了幾年，就是它已經比較瓷實了，沒有虛浮的空間了。將近一年的數據來說，原來預測是3%到5%的衰減率，現在我們看不出來這個變化，就是衰減很不明顯，后面的表現我也不敢下判斷。系統效率，因為過了一冬天，空調加熱會高一點，效率在85、86波動，也不會到87，這有一個原因，我們是降額使用，功率配件低一點，兩次功率轉換效率相對會低一點，所以效率會在85左右。

這是運行時我們檢測單體電芯的數據，一套里總共是1125千瓦時，都是3.25伏小電池，平時正常充放時候電壓差在30毫伏左右，最高70毫伏就是在冬天，二月20幾號出現的，超過40毫伏的時候都不多，一致性還是可以的。當然這有個前提，因為我們拿過很多廠商的電池，現在還不敢說放心到任意電池給我們都敢做，具體我不點名了，篩選電池是首當其沖很關鍵的一步。就是電池出身就是好的，電芯就是一線品牌，它的質量要高一點。系統月效率和月使用率有關系，這個大概也是在8485左右，假如有一天不工作，它還會自放電。系統收益高于預期收益，比容量衰減的設計好一些。系統延伸半年以后，效率也沒有衰減，容量衰減暫時這個數據還看不出來有明顯的衰減。

這里有幾個問題和大家總結，退役電池一致性問題，我們原則是把一輛車上一套電池做一個單元來用，因為原來這輛車的電池就是作為一個小組工作的，這樣更可控一些。舉個例子，同樣是比亞迪的K9大巴，在哈爾濱和廣州用，電池同一批出去的，但是使用環境不相同，現在包括廠商也給不出你判斷，這兩套電池能不能一起使用，但是我們不主張這樣用。相當于同一套系統在不同環境使用以后，再混裝起來再用，我們也不建議，另外我們的方式是只串不并，它是多并再串的，哪怕里面有單個電芯已經出問題了，甚至斷路就可以，其他三個只要是正常的，足以承擔目前的使用工況，這樣就降低了故障率，這個在充放電策略里包括平臺期，包括兩端的拐點期都會有更精細管控。目前設計這個系統，設計壽命是10年，保障壽命是8年左右，收益指標差不多在江蘇在5年出頭，上海不到5年，就是只算削峰填谷，假如有社會力量加進來，會優化社會指標，大概就是這樣的情況。

后面是我們代表案例，這是用戶室內機柜式的，把兩套大巴車的電池作為一個倍點系統儲能。這是一組微網系統，這是光儲充的，這也可以作為微網充

謝謝。