2022动力电池规模化梯次利用中的快速分选和系统重组解决方案

动力电池规模化梯次利用中的快速分选和系统重组解决方案目

录研究现状梯次利用中的快速分选和系统重组解决方案背景介绍总结与展望123401

背景介绍电动汽车的发展成为必然为减轻汽车尾气造成的环境污染电动汽车产业快速发展电动汽车及电池产业快速发展2019年政府工作报告明确表示“继续坚持创新引领发展、培育壮大新动能”重要抓手之一就是要促进新产业加快发展，深化大数据、人工智能等研发应用，培育新能源汽车等产业集群，以及“稳定汽车消费,继续执行新能源汽车购置税优惠政策。”由此可见，新能源汽车仍是今年被大力扶持的项目。从2009年之前的不足500辆开始,随着政策对新能源汽车的大力推广,新能源汽车的数量持续攀升。到2018年底,全国新能源汽车保有量达261万辆,占汽车总量的1.09

。工信部发布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用调研报告》显示,我国动力电池累计配套量超过131GWh,规模位居世界第一。到2020年退役动力电池将达10GWH/年。退役动力电池数量庞大动力电池装机量也在不断攀升，随之产生的电池回收问题也变得愈发迫切。可以预计到的是,如果没有做好动力电池的回收利用，一方面会给社会带来环境影响和安全隐患，另一方面也会造成资源浪费。梯次利用动力电池对象规模化工程应用目标关键技术手段退役动力电池回收利用迫在眉睫变废为宝梯次利用的意义梯次利用的意义应用于电能存储，可降低储能工程造价，降低用户的用电成本，为电化学储能技术的普及应用实现正反馈延长电池使用寿命，提高动力电池的全寿命周期的使用价值，变相降低电动汽车电池的初次采购成本，助于促进电动汽车的推广应用延长电池使用寿命，提高动力电池的全寿命周期的使用价值，变相降低电动汽车电池的初次采购成本，助于促进电动汽车的推广应用02研究现状动力电池梯次利用场合退役电池梯次利用轻型电动车电动汽车备用电源储能国内国

外河南电科院百kW级示范工程美国Sandia实验室初步探索经济性、可行性北京交通大学等电池状态估计欧洲ALFEN等公司宝马车载锂电池智能电网再利用广州供电局铅酸电池梯次利用日本4R

Energy住宅和商用小容量梯次利用储能瓶颈：状态评估难一致性差安全风险高经济代价大现状：国内外研究现状机理与基础研究面临的技术问题：离散整合技术寿命检测技术整体来看，梯次利用的投入成本仍高于采购新电池的成本，因此目前国内的退役动力电池梯次利用仍处在试点阶段。简单小规模梯次利用国内外多处于探索研究或小规模阶段，未开展大规模产业化应用。多是验证式的研究，并未深入开展退役电池梯次利用基础研究、机理分析等。开展动力电池梯次利用试点2018年7月25日，工信部等七部门联合发布《关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》，扩大梯次利用试点范围，以17个省市和地区以及中国铁塔股份有限公司为试点，做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作。趋势：攻克状态评估难、一致性差、安全风险高、降低成本难题、实现残值利用，是形势所迫、大势所趋示范应用标准化产品设计梯次利用中的快速分选和系统重组解决方案03技术路线健康状态(SOH)和残值评估电化学模型决定倍率性能的主要过程固液极化、反应极化无损参数检测方法根据参数敏感度分析确定状态评估激励工况极化、容量参数辨识制造数据库阻抗；等压降放电时间；等时间放电电压差…

…构建多类型健康因子神经网络；感知机；支持向量…

…评估指标体系关联健康因子与健康状态黑箱电池无智能制造数据库白箱电池测试健康因子→评估SOH模拟工作曲线→评估SOH有智能制造数据库构建无损参数检测方法与健康状态评估指标体系，准确评估多类型电池健康状态健康状态(SOH)和残值评估健康因子提取200040006000800010000

1200000246814121021组

500次循环周期等压降放电时间序列老化测试等压降放电时间性能衰减模型模型训练退化模型性能估算寿命评估残值评估黑箱电池白箱电池特征峰向高压区移动锂损失SEI膜生长 扩散控制菲克定律拟合残值评估性能估算寿命评估无智能制造大数据有智能制造大数据构建内部参数演变与性能衰减模型，准确评估多类型电池残值衰减模式识别

内部参数演变电池包拆解电池模块预处理快速分选初筛不合格初筛合格……自动仓储回收可配组回收待修复规 模 化 应 用 产 线单模块分选时间≤30min，日处理量≥1MWh/天一致性好一致性差首次上电直接应用专家系统自学习算法电池模型、参数集快速分选装置特征工况分析高兼容性测试接口基于泛在物联网的快速分选技术①常规接入②H桥接入短板电池脉冲式离线均衡评估改善影响静态旁路隔离在线监视托管内部重组系统重组：高兼容性拓扑，柔性接入，模块可用率

≥

90成本系统重组②①③④柔性接入自适应控制③组串接入④微型PCS交流并联接入工程样机硬件在环测试系统重组技术应用场景分析、经济评估平抑出力波动新能源消纳微网调节发电侧输配网用户侧新能源并网阻塞管理延缓扩容升级应急电源低电压治理峰谷套利需求响应备用电源电能质量改善国内外储能应用场景梳理发电峰谷调节调峰服务系统备用发电+辅助服务调频服务电压调节黑启动其他辅助服务已有储能工程应用，但政策支持不足，无成熟的商业模式！04

总结与展望中国储能市场未来发展储能发展方向储能未来的价值是智能电⽹、可再⽣能源⾼占⽐能源系统的重要组成部分和关键⽀撑技术（源网荷储的“储”)是提升传统电⼒系统灵活性、经济性和安全性的重要⼿段是推动主体能源由化⽯能源向可再⽣能源更替的关键技术是构建能源互联⽹，推动电⼒