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从铁塔基站储能看梯次利用电池发展

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国电池联盟 发布时间:2017-10-25 浏览:
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中国储能网讯:随着动力电池即将进入报废期,越来越多的企业关注动力电池梯次利用行业。中铁塔基站储能电池需求巨大,符合梯次利用电池大规模使用的特点,会成为梯次利用电池主要的应用领域。

1、动力电池梯次利用市场增长加快,铁塔储能电池求巨大 

据中国电池联盟统计,铁塔公司目前在全国范围内拥有180万座基站,备电需要电池约54GWh;60万座削峰填谷站需要电池约44GWh;50万座新能源站需要电池约48GWh。合计需要电池约146GWh。

此外,以存量站电池6年的更换周期计算,每年需要电池约22.6GWh;以每年新建基站10万个计算,预计新增电站需要电池约2.4GWh。合计每年共需要电池约25GWh。

随着新能源汽车动力电池逐渐进入报废期,动力电池退役数量将呈爆发式增长,动力电池梯次利用市场增长加快。据中国电池联盟统计,到2020年,动力电池的报废量为29.50GWh,约有32.77万吨。

动力电池报废量预测

 

数据来源:中国电池联盟

 

其中,截止到2020年,可以进行梯次利用的动力电池累计为:61.86GWh。按照80%的容量衰减以及60%的梯次利用筛选率,到2020年累计梯次利用动力电池约为:29.69GWh。约为铁塔电池需求量的20.34%。按照0.62元/Wh的梯次利用电池价格估算,2020年,动力电池梯次利用的市场规模约为:77.69亿元。

动力电池梯次利用用量预测(单位:GWh)

数据来源:中国电池联盟

动力电池梯次利用市场规模预测(单位:亿元)

数据来源:中国电池联盟

面对如此巨大的市场前景,企业纷纷布局动力电池梯次利用市场,其中参与铁塔集团梯次利用储能试点项目的企业就包括:北京赛德美、杉杉凯励、北汽新能源等企业。

部分参与铁塔集团梯次利用试点项目的企业情况

 

数据来源:中国电池联盟

 

2、梯次利用电池应用场景特点显著

梯次利用电池应用场景特点显著,其主要应具有:单个模块使用、充放电可控、更换方便、能量密度要求不高等特点。而铁塔基站储能则是很好的体现了这个特点。

首先,单座铁塔基站所需的备用电池容量约为30KWh。根据中国电池联盟的数据,按照80%的退役容量和60%的梯次利用成组率。需要约62.5KWh的退役动力电池,与一辆新能源汽车动力电池容量大致相当。因此,将同一辆新能源汽车退役下来的动力电池做成单个或多个模组即可满足铁塔基站的需求,从而有效避免了退役动力电池一致性不好的劣势。

同时,将梯次利用电池模块化的好处就是可以随时对出问题的电池进行替换。杉杉凯励在试点铁塔基站项目时给出的方案就是将16只梯次利用电池单体组成一个模块化的电池模组。一旦电池出现问题,直接替换这个电池模组就可以解决,对系统不会造成太多的影响。

其次,铁塔基站要求的是电池响应速度,对电池日常充放电速度要求不高,不会采用大电压、大电流的方式对电池进行充放电,从而降低了梯次利用电池在充电过程中发生燃烧、爆炸事故的几率。例如:哈尔滨水韵长滩二号站的备电工况试点,负荷23A;甘肃酒泉404东新能源基站的新能源工况试点,负荷40A。

另外,铁塔基站对电池系统的能量密度要求不高,电池模组的放置无需特别紧密。可以有效避免梯次利用电池在充放电过程中发生过热的情况。再结合基站的监控系统,有效了解基站电池充放电的状态,保证电池在充放电过程中的安全性。

从循环寿命来看,在第四类市电工况的情况下(最恶劣的工况),5年电池循环276次。梯次利用电池完全满足5年的使用。

由此可见,铁塔基站在使用梯次动力电池时具有单个模块使用、充放电可控、更换方便、能量密度要求不高等特点,从而有效避免了梯次利用电池一致性、稳定性、安全性、循环寿命方面的劣势,而且,基站电池需求量巨大,会成为动力电池梯次利用的主要领域。其实,不仅是铁塔基站的应用领域,只要是具备了上述特点,梯次利用电池均具有较大的应用前景。例如:快递物流电动车或电动自行车电池的集中充放电领域。 

3、动力电池梯次利用发展还需标准助力

动力电池提出要利用发展还需要标准助力。其实,梯次用企业现在依然面临电池回收渠道少、梯次利用数据少、退役动力电池一致性差、电池PACK拆解困难等难题。出台相关标准将有效缓解这些问题对企业的影响,从而提高企业梯次利用的回收效率。2017年已经出台《车用动力电池回收利用 余能检测》、《动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》的相关国家标准,为规范梯次利用市场迈出了坚实的一步。另外,还有《梯次利用技术要求》、《包装运输规范》等多项要求在编写或者审查过程中。

正在组织编写或审查的标准一览

数据来源:中国电池联盟

除了政府相关部门牵头出台的国家标准以外,铁塔集团也在牵头出台相应的企业标准,北京赛德美、杉杉凯励等梯次利用企业参与其中。如果这些企业标准顺利出台,将会成为动力电池梯次利用行业的标杆,从而促进行业的有序发展。

 

关键字:动力电池梯次利用

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