電動汽車電池的使用壽命通常為 7 至 10 年，具體取決于幾個重要因素。即使是同一型號的電池，有些電池的退化速度也會比其他電池更快，這取決于工作溫度、充電速率、平均充電狀態(tài)和放電深度。例如，在工作標(biāo)準(zhǔn)以外的溫度下工作時間過長的電池退化速度會更快。當(dāng)電動汽車電池的健康狀態(tài) (SOH) 達(dá)到 70% 至 80%(或額定容量的 70% 至 80%)時，即被認(rèn)為已達(dá)到使用壽命終點(diǎn)。此時，該電池可能不再適用于電動汽車。與其將這些電池丟棄并浪費(fèi)其剩余價值，不如將這些退役電池用于要求比電動汽車更低的二次利用中。這可能包括固定式儲能或低功率電動汽車應(yīng)用。

電池再利用者的考慮因素

行業(yè)中的再利用者從汽車 OEM 那里獲得鋰離子電動汽車電池，通常具有商定的最低 SOH。這些再利用者可能仍會進(jìn)行自己的 SOH 和電化學(xué)阻抗測試。那些 SOH 低且內(nèi)阻高的電池可能不適合二次利用?？梢酝ㄟ^從電池管理系統(tǒng)中提取和處理數(shù)據(jù)，或使用機(jī)器學(xué)習(xí)或基于物理的建模技術(shù)來估計這些參數(shù)。根據(jù)技術(shù)和要測試的電池數(shù)量，這可能是一個耗時的過程，從而增加再利用成本。

另一個必須考慮的問題是，是否要將電池拆解到電池單元級別，還是將電池集成到電池組級別。通過拆解到電池單元級別，性能最佳的電池單元可以用于新的布置，并使二次電池在性能方面與新的鋰離子固定式蓄電池更具競爭力。然而，拆卸電池組并非一項(xiàng)簡單的任務(wù)，而且由于汽車 OEM 之間的電池組設(shè)計存在差異，因此需要使用熟練的勞動力來安全地執(zhí)行此操作。因此，體力勞動是影響再利用成本的關(guān)鍵因素。

由于拆卸深度增加帶來的復(fù)雜性和成本，北美和歐洲的大多數(shù)再利用初創(chuàng)公司都在將退役的電動汽車電池集成到電池組級別，用于固定存儲應(yīng)用。在某些情況下，來自不同 OEM 的電池組可以并聯(lián)在一起，以創(chuàng)建更大的千瓦時到兆瓦時的集裝箱系統(tǒng)。這也為再利用者帶來了一些電動汽車電池供應(yīng)方靈活性的優(yōu)勢。然而，電池組的性能將受到性能最差的電池的限制，因此再利用者依賴 OEM 為他們提供具有預(yù)先指定的性能特征的電池組。此外，再利用者將更多地依賴電池分析工具(而不是電池操作員對新電池的依賴)來密切監(jiān)控電池性能。此外，由于這些電池在電動汽車中的首次使用過程中會老化和退化，因此一些電池組很有可能在規(guī)定的固定存儲項(xiàng)目使用壽命之前發(fā)生故障。再利用者必須確保他們能夠用其他性能相似的二次電池替換這些電池，這會增加項(xiàng)目或服務(wù)的總成本。

中期電動汽車電池設(shè)計趨勢

電動汽車電池組設(shè)計中出現(xiàn)的幾種趨勢可能會為以更低的成本重新利用性能更好的二次利用系統(tǒng)提供機(jī)會，從而幫助二次利用電池在固定儲能應(yīng)用中與新型鋰離子電池更具競爭力。這些趨勢中的第一個是 OEM 采用電池到電池組或電池到底盤的電動汽車電池設(shè)計。電池到電池組電池設(shè)計不分成幾個模塊，而是將電池堆疊在一起以減少不必要的材料和重量，從而提高電池組的能量密度。這也簡化了制造過程，降低了成本。沒有模塊將減少再利用者拆卸到電池級別的時間，從而降低再利用成本。然而，電池到底盤的電動汽車電池組是車輛的結(jié)構(gòu)部分，因此，清除它們可能是一項(xiàng)更加艱巨的任務(wù)。這對再利用者來說不利。

第二個趨勢是電動汽車電池使用更大的電池尺寸。這只會減少電池組中的電池總數(shù)，因此會減少拆卸到電池級別的時間。第三個趨勢是電動汽車的平均電池尺寸增加，從而增加行駛里程。更大的電池在每個工作周期內(nèi)的放電深度會更低，從而減少電池隨時間的衰減。因此，如果在給定的保修期(里程或使用年限)后退役，更多電池可以以更高的 SOH 退役，而不是在電池達(dá)到 70% 到 80% 的 SOH 時退役。這種趨勢可能更適用于卡車或公共汽車中使用的大型電動汽車電池。這些車輛通常比乘用電動汽車具有更大的續(xù)航里程要求，因此如果電池 SOH 超過 90%，就可能被迫退役。雖然現(xiàn)在不一定會發(fā)生這種情況，但再利用者可能計劃在不久的將來采購此類電池，以促進(jìn)性能更好的二次系統(tǒng)再制造。

前景

目前，大多數(shù)再利用者都在將退役的電動汽車電池集成到電池組級別，用于二次利用固定式儲能應(yīng)用。這樣可以避免復(fù)雜的拆卸程序和更高的再利用成本。然而，這樣做的缺點(diǎn)是二次利用固定式儲能系統(tǒng)的性能可能會更差，因?yàn)殡姵氐男阅軙艿叫阅茏畈畹碾姵氐南拗?。電池級拆卸需要更長的時間，而 OEM 之間的電池組設(shè)計差異使這一過程變得更加復(fù)雜。然而，電池到電池組和更大的電池外形尺寸等趨勢可能有助于將拆卸時間縮短到電池級。這將降低再利用者設(shè)計性能更好的二次利用固定式儲能電池的成本。此外，這將使這些系統(tǒng)從成本和性能角度來看與新型鋰離子固定儲能電池更具競爭力。

電動汽車電池二次利用市場仍處于起步階段，北美和歐洲的一些初創(chuàng)企業(yè)主要負(fù)責(zé)多個二次利用試點(diǎn)項(xiàng)目。事實(shí)上，預(yù)計 2030 年全球僅安裝 11 GWh 的二次利用電池，而當(dāng)年全球鋰離子固定式儲能需求估計約為 235 GWh。大多數(shù)討論的趨勢都可能從長遠(yuǎn)來看使二次利用市場受益，從而促進(jìn)市場更快增長。然而，這些趨勢不是由二次利用市場的需求驅(qū)動，而是由電動汽車電池性能改進(jìn)的需求驅(qū)動。如果再利用者希望生產(chǎn)更便宜、性能更好的二次利用電池系統(tǒng)，就必須相應(yīng)地適應(yīng)這些趨勢。