電動汽車電池二次利用邁出重要一步

作者:塔利·特里格 日本住友商事購買二手電動汽車電池用於大型儲能 電動汽車(EV)的價值主張不僅僅是將發動機組更換為電池。

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作者:塔利·特里格

日本住友商事購買二手電動汽車電池用於大型儲能

電動汽車(EV)的價值主張不僅僅是將發動機組更換為電池。部分價值在於它們不僅能夠適應,而且還能支援社會向更高比例的可變可再生能源過渡。


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在清潔能源轉型中,一個關鍵問題是我們如何在不需要能源時儲存能源,以便在需要時可以使用它?

一個答案可能是利用電動汽車中的電池進行儲能。廣義上講,您可以將電動汽車電池儲能分為三種方式

  • 首先,您可以將它們用作車到戶(V2H)系統的一部分,在該系統中,您的住宅、電動汽車和太陽能電池板(例如)都使用電源控制器單元互連,從而在很大程度上繞過電網本身。日產已經在日本售出了超過2000套LEAF車到戶套件,部分原因是其在後福島時代的應急備用功能。

  • 其次,人們可以想象一種車到建築(V2B)系統,類似於上面的例子,但在辦公樓綜合體中,利用大量車隊。如果將其提升到宏觀層面,這可以成為具有即時定價的動態雙向電網(所謂的車到電網(V2G)系統設計)的一部分,但我們離這個夢想得到廣泛實現可能還有一段距離。

  • 第三,也許是最明顯的利用方式:您取出用過的電動汽車電池,將它們堆疊在一起,並賦予它們作為儲能解決方案的第二次生命。

第三種選擇非常巧妙。畢竟,如果日產LEAF在100%充電時可以行駛120到135公里,那麼一旦電池老化,經過10年的平均使用後下降到70-80%,減少的84-104公里續航里程很可能需要更換電池。因此,為這些昂貴的電池找到售後市場幾乎是必然的。而現在我們離目標又邁進了一大步。

2014年2月7日,日本住友商事建造了“世界首個利用從電動汽車回收的二手電池的大型儲能系統。” 該系統(600kW/400kWh)包括16個二手鋰離子電動汽車電池,旨在調節附近太陽能發電廠的能源波動。住友透過與日產汽車公司於2010年9月成立的合資企業“4R Energy Corporation”推出了該系統,旨在為二手鋰離子電動汽車電池尋找新的商業模式。

在住友宣佈後的12天,特斯拉汽車詳細闡述了其建造世界最大電池製造工廠的雄心,耗資20億美元。除了旨在降低特斯拉大型電池(85千瓦時)的成本外,其價值主張還與其姊妹公司SolarCity緊密相連,該公司已經在使用特斯拉的儲能系統為住宅和商業用途儲存太陽能。

然而,還存在其他儲能替代方案;即使在電池領域內也是如此。例如,鈉硫電池目前充當某些具有關鍵需求的設施(包括醫院)的備用儲能。雖然不適用於汽車,但它們也可能能夠用作可變可再生能源的儲存。雖然存在大量電池配置,但電動汽車電池之所以成為有趣的價值主張,是因為它們的數量可能會開始不斷增加。選擇要麼是回收電池(回收成另一個電動汽車,或分解成其組成材料),要麼是尋找另一個商業機會,例如固定式儲能。公司最終會選擇什麼仍然懸而未決,但就目前而言,該技術正在接受測試以證明其可行性。

根據克里斯蒂安·漢德伯格(Kristian Handberg)撰寫的一篇關於電動汽車作為電網支援的白皮書,建立電動汽車電池二次利用市場的關鍵障礙是公認的電池狀況測試和報告標準,“如果對於電池已經行駛或剩餘的里程數沒有達成一致的說法,那麼與回收材料相比,買賣用於二次應用的電池將很困難。

漢德伯格指出,一旦這個問題得到解決,就應考慮與儲能相關的更廣泛的問題,“電力市場規則必須允許並激勵儲能的參與。由於這些規則複雜且變化緩慢,因此早期的二次電池應用很可能是在家庭或商業建築中進行,用於完全在電錶後發生的互動。

稍微思考一下 - 鑑於目前全球大約有35萬輛電動汽車,並假設平均電池組可以儲存17千瓦時(考慮到插電式混合動力汽車是35萬輛電動汽車的一部分,因此權重偏向較低端),那麼今天電動汽車的總電池儲存容量為:6千兆瓦時。

這相當於為經合組織國家的17,000臺新冰箱供電。即使我們將這個容量降至75%(由於電池退化),仍然有12,750臺冰箱。

換句話說,即使基礎設施還不太完善(尚未),但今天世界已經具備實現V2G的潛力。對於二手電動汽車電池的大型儲能,肯定存在技術可行性和潛力,但商業案例需要首先證明自己,尤其是與汽車製造商發現簡單回收高階電池比將其出售用於住友專案等應用更便宜的情況相比。

關於作者

塔利·特里格是一位國際能源和交通分析師,其專業領域是交通問題和技術,重點是智慧增長政策、快速公交系統(BRT)和電動汽車(EV)。可以在Twitter @talitrigg上找到特里格先生。他應Plugged In的梅麗莎·C·洛特的邀請撰寫了這篇客座文章。

 

圖片來源:照片,2009年東京車展上的日產Leaf電池組,由Tennen-Gas拍攝,並使用知識共享許可。

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