2.2.2　退役動力電池梯次利用的產(chǎn)業(yè)鏈

2.2.2.1　梯次利用的產(chǎn)業(yè)化

梯次利用更能發(fā)揮產(chǎn)品的最大價值，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的利益最大化，是更為綠色和環(huán)保的做法。但梯次利用所面臨的難題和挑戰(zhàn)也非常多，如果不能有效解決，就不能實現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化。退役動力電池性能和規(guī)格參差不齊，以及檢測配比難度高等因素，也增加了退役動力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)化的難度。

梯次利用被認為是退役動力電池價值得以最大發(fā)揮的有效途徑，但理想與現(xiàn)實之間往往會存在很大差距。因為退役動力電池性能、規(guī)格等方面存在的差異，退役后的動力電池需要經(jīng)過多重檢測等工序才能進行梯次利用，這成為困擾退役動力電池梯次利用的最大障礙。再加上商業(yè)模式、流通機制等方面的問題，真正實現(xiàn)梯次利用還面臨著不少困難。

退役動力電池的梯次利用產(chǎn)業(yè)鏈涉及用戶（車主或商業(yè)運營單位）、車企、動力電池企業(yè)、梯次利用企業(yè)，如何創(chuàng)造一個共生共贏的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，是必須要考慮的。如果僅僅是后端的梯次利用企業(yè)獲利，那么用戶、車企以及動力電池企業(yè)，就沒有足夠的動力去參與和推動退役動力電池的梯次利用，產(chǎn)業(yè)規(guī)模就難以形成。

目前，退役動力電池梯次利用項目大部分都處于探索驗證階段，退役動力電池梯次利用的理論易于理解，但在實際應用場景中常遇到一系列問題，問題出在動力電池的產(chǎn)品結構和生產(chǎn)工藝設計上，很多企業(yè)為提高動力電池組工作的可靠性，采用激光焊接工藝將動力電池串聯(lián)起來，或者采用螺栓緊固方法。這樣的連接結構造成退役動力電池梯次利用的難度，用戶采用退役的動力電池重新組裝成動力電池組的成本過大，阻礙了退役動力電池的梯次利用。因此要在動力電池產(chǎn)品結構設計上和生產(chǎn)工藝方面進行大膽創(chuàng)新，方便退役動力電池組的拆裝以及維修保養(yǎng)，通過自動化組裝設備縮短退役動力電池組裝的時間。隨著技術進步，多項問題正在逐步解決，助推其商業(yè)化應用。

毫無疑問，成本是退役動力電池梯次利用的最大優(yōu)勢，也是退役動力電池梯次利用經(jīng)濟效益的來源。那么如何做到良好的成本控制，將系統(tǒng)成本做到新動力電池產(chǎn)品的1/3，甚至1/5，將直接決定退役動力電池梯次利用是否能夠發(fā)展成為一個龐大的產(chǎn)業(yè)。這既需要政府層面建立相關規(guī)范和標準，也需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)一起緊密合作，嘗試成立電動汽車后市場的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，大家一起來參與，才能推動產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。目前，制約退役動力電池梯次利用產(chǎn)業(yè)化的主要問題如下。

（1）技術方面　目前退役動力電池梯次利用技術還不成熟，退役動力電池梯次利用需要不斷進行技術積累，以確保梯次利用的退役動力電池的安全性及穩(wěn)定性。退役動力電池梯次利用最大的難點是對退役動力電池品質的分選，動力電池企業(yè)對自己生產(chǎn)的退役動力電池品質的分選，有不可比擬的優(yōu)勢，可以把分選技術做得很好。因動力電池生產(chǎn)廠商比較了解本廠退役動力電池組的電芯，并有相應的檢測設備，可使電芯得到比較好的分選，從而保證退役動力電池梯次利用的壽命和較低的成本。

（2）動力電池標準化方面　在電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，動力電池的電芯種類多，量又不大，而對動力電池電芯的檢測要面對不同類型的動力電池電芯，參數(shù)個性化很強。因此，需要重視動力電池單體和動力電池組標準化，在一個企業(yè)內部盡可能采用較少規(guī)格的動力電池單體，既可以提高生產(chǎn)自動化水平以降低成本和提高產(chǎn)品一致性，又便于今后梯次利用時的拆解和重組。所以，在動力電池設計階段就要為后續(xù)的梯次利用和拆解回收做準備。

促進動力電池標準模塊的平臺化使用和研究，在動力電池系統(tǒng)設計時，應把動力電池模組標準化、平臺化作為降低成本的手段之一。模組的標準化同樣有利于梯次利用的降低成本，模組的標準化難度在于車輛空間、平臺對動力電池模組的差異需求。設計人員一直在這方面做著努力。德國在這方面比較重視，做得比較出色。其通過標準化模塊的應用，成本可以降低30%左右。同樣，模塊的標準化后，加上梯次利用環(huán)節(jié)，降低成本的幅度是非常樂觀的。

（3）責任監(jiān)管方面　動力電池廠商不愿意承擔退役動力電池梯次利用后的安全風險，不希望退役的動力電池再次流入市場，現(xiàn)有的BMS都是針對某一個電動汽車而進行的設計，大部分采用一些主從式或集中式的動力電池管理系統(tǒng)模塊，而這又不適用于儲能應用。后期的規(guī)劃分布式的動力電池管理系統(tǒng)，在模組梯次利用時，匹配一個相對來說擴展性比較好的主板，就可以實現(xiàn)對整個儲能應用系統(tǒng)的管理。

（4）商業(yè)化應用方面　退役動力電池梯次利用目標市場的匹配性，即如何找到匹配的市場來使用退役動力電池組或動力電池模組（不需要拆解到電芯就能得到應用）。

2.2.2.2　梯次利用的運營模式

在退役動力電池梯次利用和回收尚未發(fā)展成熟的情況下，運營模式就顯得尤為重要，這關乎成本和盈利等企業(yè)切身利益。目前，國內已有企業(yè)在退役動力電池的梯次利用和回收方面展開布局，運營模式也各有不同。

對于退役動力電池梯次利用的衍生產(chǎn)品，客戶在知情的情況下，會對產(chǎn)品的性能、壽命、可靠性、安全性等心存疑慮，產(chǎn)品的推廣會存在一定的阻礙。在產(chǎn)品的推廣和應用方面，要充分考慮客戶的現(xiàn)狀和訴求，多種商業(yè)運作方式相結合，在充分幫助客戶獲利的基礎上，獲得自己的利益。可充分借鑒其他行業(yè)的一些成功經(jīng)驗，如分期付款、分時租賃、盈利后結算、托管運營甚至免費供貨（靠后續(xù)增值服務）等，探索退役動力電池梯次利用方面的有效運營模式。

①在回收環(huán)節(jié)，如何以較低的成本拿到退役動力電池，如何降低退役動力電池和模組的拆解難度，如何針對不同PACK流水線和工藝生產(chǎn)的退役動力電池，如何簡化測試，如何建立退役動力電池模型等，都會影響后續(xù)退役動力電池梯次利用產(chǎn)品的成本。

②在產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)，在退役動力電池的梯次利用過程中，系統(tǒng)集成是關鍵，退役動力電池模組的混用、系統(tǒng)柔性化設計、BMS魯棒性設計等，都能有效降低退役動力電池梯次利用產(chǎn)品的物料成本。

③在產(chǎn)品的運維環(huán)節(jié)，如何確定合理的質保年限，做到智能化的管理，遠程診斷和維護等，都會影響退役動力電池梯次利用產(chǎn)品的生命周期成本。

自2016年起，我國開始針對電動汽車動力電池回收利用發(fā)布專項政策和相關技術標準。在《電動汽車動力電池回收利用技術政策（2015年版）》中明確提出，新能源汽車實施生產(chǎn)者責任延伸制度，電動汽車生產(chǎn)企業(yè)應承擔電動汽車退役動力電池回收利用的主要責任，動力電池生產(chǎn)企業(yè)應承擔電動汽車生產(chǎn)企業(yè)售后服務體系之外的退役動力電池回收利用的主要責任，梯次利用動力電池的企業(yè)應承擔梯次利用后動力電池回收的主要責任，報廢汽車回收拆解企業(yè)應負責回收報廢汽車上的動力電池。

新能源汽車生產(chǎn)運營企業(yè)、動力電池制造企業(yè)、BMS和PACK企業(yè)、儲能系統(tǒng)集成商、退役動力電池回收企業(yè)由于在梯次利用產(chǎn)業(yè)鏈中所處位置和動力電池資產(chǎn)所有權形式的不同，在開展梯次利用業(yè)務過程中選取的商業(yè)模式、面臨的問題和承擔的回收責任也有所差異。一方面，新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)在開展退役動力電池回收再利用時希望掌握動力電池原始工藝的PACK企業(yè)更多地參與其中；另一方面，專業(yè)化退役動力電池梯次利用系統(tǒng)集成商還會面臨來自退役動力電池回購規(guī)模和成本的壓力，以及難以獲取準確動力電池歷史運行數(shù)據(jù)的困擾。

從技術、市場角度看，整車企業(yè)、動力電池企業(yè)在退役動力電池梯次利用中的潛在優(yōu)勢如下。

①整車企業(yè)在技術方面具有優(yōu)勢，整車企業(yè)的優(yōu)勢還在于，回收網(wǎng)絡非常成熟，能夠有效實現(xiàn)規(guī)模和統(tǒng)一回收，也能成為防止流入失控渠道的有效閥門。具體實施的方法和模式，在做好主業(yè)的同時，完全可以捆綁配套“三產(chǎn)”副業(yè)，像配套零部件企業(yè)管理模式一樣，形成一種相對固定、自循環(huán)的小產(chǎn)業(yè)鏈形式。縮短產(chǎn)業(yè)鏈條，更容易知根知底，保障再利用產(chǎn)品的安全。同時，動力電池在流通區(qū)段得到延長，應用領域拓寬，自然分攤了前端動力電池成本。

②動力電池企業(yè)，本身就是整車廠配套體系內資源，技術優(yōu)勢更為明顯，利用自身測試和原始數(shù)據(jù)優(yōu)勢，更有條件回收整車企業(yè)的退役動力電池。同時，將徹底報廢的動力電池出售給第三方回收企業(yè)，實現(xiàn)材料良性循環(huán)，也是非常有效的降本途徑。

所以，整車企業(yè)和動力電池企業(yè)，建立梯次利用體系的能力都是具備和成熟的。就看國家層面如何引導，企業(yè)如何去嘗試，承擔起社會責任。同時，讓利益最大化，有利可圖，這是企業(yè)行動的基本動力。

由于商業(yè)模式不同，擁有動力電池資產(chǎn)所有權的新能源汽車生產(chǎn)運營企業(yè)或動力電池生產(chǎn)企業(yè)對于梯次利用有著更加長遠的規(guī)劃和更為樂觀的態(tài)度。采用動力電池換電模式的車載動力電池系統(tǒng)運行2～3年后退役，退役動力電池系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)存儲在云端，通過大數(shù)據(jù)技術對退役動力電池系統(tǒng)的性能和健康狀態(tài)進行在線監(jiān)測，據(jù)此分析并篩選退役動力電池組，通過多車并聯(lián)和靈活控制系統(tǒng)構建比較大規(guī)模的儲能系統(tǒng)，并選擇合適的場景開展示范應用。

2.2.2.3　數(shù)據(jù)平臺

退役動力電池梯次利用在實際應用場景中常遇到一系列問題，隨著技術進步，多項問題正在逐步解決，助推其商業(yè)化應用。要開展退役動力電池的梯次利用，首先要了解退役動力電池的品質和安全性能。動力電池企業(yè)要建立大數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng)平臺和對動力電池檢測評價方法。該平臺包括三套數(shù)據(jù)系統(tǒng)，分別是電芯研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、動力電池組研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、動力電池組車載運行監(jiān)控數(shù)據(jù)系統(tǒng)。三套數(shù)據(jù)系統(tǒng)對退役動力電池進行系統(tǒng)分析，以此獲得能否進入梯次利用市場的大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括設計信息、性能數(shù)據(jù)安全、來料檢測等。大數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng)平臺包括的數(shù)據(jù)如下。

（1）電芯研發(fā)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)　電芯研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括初步檢測數(shù)據(jù)和深層過程控制數(shù)據(jù)，在初步檢測數(shù)據(jù)方面，每一個電芯都有唯一代碼，通過代碼可以找到初始的設計信息和生產(chǎn)信息。模組信息包括所有的梯次列表，從這里能夠查出電芯在裝配過程中具備哪些參數(shù)。

（2）動力電池組研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)　動力電池組研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括初步檢測數(shù)據(jù)和深層過程控制數(shù)據(jù)，在初步檢測數(shù)據(jù)方面，每一個動力電池組都有唯一代碼，通過代碼可以找到初始的設計信息和生產(chǎn)信息。模組信息包括所有的梯次列表，從這里能夠查出動力電池組在裝配過程中具備哪些參數(shù)。

（3）動力電池組車載運行監(jiān)控數(shù)據(jù)　動力電池組車載運行監(jiān)控數(shù)據(jù)是至關重要的，因為其實時監(jiān)控動力電池組在實際使用過程中的數(shù)據(jù)及運行狀態(tài)。這些數(shù)據(jù)，除了幫助動力電池企業(yè)做好監(jiān)控預警之外，對企業(yè)能否開展梯次利用業(yè)務非常有意義。

通過大數(shù)據(jù)對退役動力電池進行健康評價，包括電芯評估、動力電池組電性能檢測、動力電池組的可靠性檢測、動力電池組及模組外觀檢測，以確定退役動力電池能否進入梯次利用市場。梯次利用的解決方案是從車聯(lián)系統(tǒng)中的動力電池數(shù)據(jù)庫里面，根據(jù)已經(jīng)算出的參量和部分原始數(shù)據(jù)進行回歸性分析，根據(jù)IT網(wǎng)絡系統(tǒng)和BMS車載算法結合的方式來判斷車輛動力電池是需要維修還是需要退役。這么做的好處，就是每個動力電池單體和模組在下車之前就有考慮，進行服務器虛擬分組，配合之后再做個實驗即可。

通常情況下，動力電池電芯的性能評估分為壽命評估、安全性評估和可靠性評估，包括動力電池組的可靠性、動力電池組連接件可靠性以及管理系統(tǒng)硬件的可靠性等。通過對退役動力電池組電性能檢測能夠排除安全隱患，此外，直流內阻的變化、電壓差的變化以及動力電池組外形的變化等，都在健康指數(shù)的評估內容中。其中，從動力電池組的外形來看，在車載過程中難免會發(fā)生意外，比如車禍、內澇，都會引起一系列外部構件的變化，因此動力電池組外形變化也需要評估。