2.1.2 退役动力电池的特性及目标市场
2.1.2.1 退役动力电池的特性
根据电动汽车车载动力电池容量来区分，动力电池容量在80%～100%区段时可满足电动汽车动力使用；动力电池容量在20%～80%区段时可满足梯次利用；动力电池容量在20%以下应进行报废回收，如图2-1所示。
图2-1 动力电池容量应用区段
就目前动力电池市场情况而言，相较三元材料锂动力电池，磷酸铁锂动力电池循环寿命更长，80%循环寿命可达2000～6000次。由于资源价格因素，磷酸铁锂动力电池回收价值很低。但其自身容量保持率和电解液保有率较三元材料锂动力电池高，可充电次数更多，更安全，使用价值也更高，所以磷酸铁锂动力电池更适合梯次利用。
目前，磷酸铁锂动力电池在性能和成本方面改善的空间有限，所以磷酸铁锂动力电池会更适合并先于三元材料锂动力电池在储能行业的梯次利用。综合考虑储能设备的使用条件，退役后的动力电池可继续作为储能电池使用至少5年。可充分发挥退役动力电池的剩余价值，实现循环经济最大化，降低储能系统的建设成本。退役动力电池的特性如下。
①由于新能源汽车用户个体使用习惯的差异，以及地区使用环境（温度等）差异，每个托盘中动力电池的衰减情况各不相同，即使是同一厂家生产的同一批动力电池也是如此。
②动力电池不仅有使用寿命，同时也存在日历寿命，退役动力电池再利用的使用寿命都不会太长，很多动力电池甚至无疾而终，瞬间失效。
③退役动力电池参数可追溯性普遍较差，再利用的使用寿命（充放电次数）很难评估准确。
④价格便宜甚至是零价格。
⑤因为是退役动力电池，所以一般都没有质保期或质保期较短（通常不超过2年）。
动力电池技术的进步和性能的提高利于动力电池梯次利用，电动汽车动力电池的相关标准化也有助于梯次利用。目前，整个行业标准和技术体系有待完善，国内PACK和BMS技术可以与动力电池结合得更加紧密。车厂对BMS技术和动力电池管理技术的要求越来越高，完善和提升技术水平是市场的客观需求，退役动力电池梯次利用企业与车企结合得越紧密，越能适应市场的需求。
2.1.2.2 退役锂动力电池梯次利用的优势
退役锂动力电池相对于传统铅酸动力电池具有以下优势。
①梯次利用的锂动力电池自放电率低、循环次数多。退役的锂动力电池梯次利用后理论上仍能有6年的实际寿命，有400次以上的深度循环次数，较传统铅酸动力电池的5年使用寿命、100次左右的深度循环次数有大幅提高。
②耐高温能力强。锂动力电池可满足-5～45℃的使用环境，目前通信基站常用的铅酸动力电池的温度上限仅为30℃。
③放电特性好，可大电流放电。
④自放电效率低，可减少动力电池长时间浮充损耗的电能。
⑤占地小、重量轻、运输成本低，锂动力电池的重量和体积为同容量铅酸动力电池的1/2～2/3。
2.1.2.3 退役动力电池的梯次利用的目标市场
电动汽车的车载动力电池退役后进行梯次利用必须找到适合的市场，并能够产生良好的经济效益，这样才能推动产业化发展，实现真正的变废为宝，最大限度地挖掘剩余价值。这个市场，不能是远期的市场，而应该是当前存在的市场，且退役的动力电池在该市场中具备一定的产品竞争优势，使得该市场中的相关企业有足够的利益驱动，采用退役的动力电池组作为部件。
目前，我国退役动力电池梯次利用存在的3个潜在市场（电动自行车市场、微型电动汽车市场、电能存储市场），这些市场既有足够大的规模，也与动力电池产业息息相关（其主要部件就是动力电池组），退役动力电池的梯次利用技术可以与这些市场实现无缝对接，快速实现产业化。
电动汽车的快速发展让退役动力电池的梯次利用有了“现实需求”，退役动力电池梯次利用的经济性随着储能市场的发展及退役动力电池梯次利用规模化的应用，将逐渐显现。梯次利用不仅能从商业模式上进一步降低动力电池成本，同时由于储能电池成本的降低，也能推动更多的储能应用场景和市场。不同储能场景对储能电池要求不一样，所以退役动力电池梯次利用适用的场景和商业模式是需要摸索的难题，退役动力电池的梯次利用目标市场如图2-2所示。
图2-2 退役动力电池的梯次利用目标市场
目前，当动力电池到了国家规定的使用寿命之后，便可以进行梯次利用，比如用于供家庭、移动电源、后备电源、应急电源等的储能。但是这种方法还存在一定的技术障碍，如不同动力电池之间差别很大，所以退役动力电池并不是组合起来就能使用的。同时，退役动力电池在进行梯次利用时，其容量、电压、内阻等通常会在很少的循环次数下形成“断崖式”下跌，给后续使用带来极大的困难。将退役动力电池回收利用在一些小型的家庭电动车、UPS（不断电系统）等中是可行的，但如果想将其用于储能电站等大型设施中，还需要考虑其循环性、安全性等问题。目前，退役动力电池梯次利用的主要目标如下。
①48V通信备份动力电池，这是目前铁塔公司主导的模式。
②太阳能分布储能电池，风能的波动太大，相对而言太阳能的分布式储能系统比较可行一些，一定程度的梯次利用有益于解决分布式发电随机性波动所面临的一系列并网和调度难题。
③直流充电站的蓄能电池，平滑直流充电站的功率需求。
④UPS储能电池，这个领域与铅酸动力电池的竞争，胜算不大。
⑤低速电动工具市场、低速电动车与电动自行车主要采用铅酸动力电池，相比锂动力电池，铅酸动力电池价格更为便宜［0.6元/（W·h）］，但问题在于污染大。如果采用退役的锂动力电池，可以在价格、行驶里程（能量密度）和寿命之间达到一个较好的平衡，从而更快速地推动锂动力电池在低速车与电动自行车市场的应用。
目前，退役动力电池梯次利用不具备经济性的主要原因在于梯次利用的退役动力电池一致性差，不仅种类复杂，而且即使是同一型号的退役动力电池其使用寿命及状况也相差很大，进行二次利用必须经过大量的检测、挑选、重组等环节，因此在现有的技术阶段梯次利用的成本较高。此外，在采购梯次利用相关设备时还需要增加一部分成本，用于采购加强系统稳定性的设备，这些成本都是制约退役动力电池在储能产业推广发展的重要因素。
在退役动力电池可用的前提下，通过拆解、检测、筛选、重组等步骤可以使退役动力电池再次运用于新的使用场景。在业内人士看来，梯次利用从技术上说并不难，难点在于成本控制。即使是电芯成本远低于新动力电池，拆解、筛选、重组等步骤都会增加梯次利用的成本，另外退役动力电池的寿命较短，如果用于储能也难以像新储能电池一样实现无人值守，综合来看总成本可能并不低。同时，新储能电池的成本也在不断下降，退役动力电池的梯次利用也面临和新储能电池之间的竞争。
梯次利用的退役动力电池系统与新动力电池系统成本之差是梯次利用能否实现经济性的关键，新动力电池性能快速提升和成本快速下降无疑成为影响退役动力电池梯次利用市场发展的最大竞争因素。若要确保梯次利用实现经济效益，退役动力电池的回购价格应当低于新动力电池成本的30%。因为退役动力电池的容量是要打折的，使用时的充放电倍率也要受到限制，再将重组过程中发生的测试筛选和辅助材料成本包括在内，如若退役动力电池回购成本不能足够低，梯次利用的经济性将无法得到保证。