本文3000字,预计你8分钟以内可以读完。
近几年,动力电瓶成本仍然在增加,这一点逐步提升了电动车辆更大范围的推广的可能性,但电瓶成本依然在整车成本中占有较高的比列。假如才能在电瓶作为车辆动力完成使用寿命之后,剩下的80%剩余容量继续工作,才能把电瓶制导致本进一步摊薄,无论从电动车辆用户还是从全社会角度考虑,这都是一件值得一做的事情。
动力电瓶的梯次借助,退役的动力电瓶究竟能否做哪些用?之所以规定动力电瓶在80%的剩余容量时就退役,不仅续航里程变短促使用户体验变差以外,其老化之后的一致性变差,系统可靠性增加,应当是停止在高速汽车上应用的重要诱因。从这儿出发,考虑动力电瓶梯次借助的场景就有了大体的方向。能量密度要求不是那样高,可靠性可以通过其他手段强化或则根本上就对可靠性的要求不高,对成本比较敏感,希望获得成本低廉的能量存储装置。
列举符合上述要求的应用场景,不算太少。配合大电网用电特性的储能装置,新能源发电厂配套的储能电厂,配合家庭户用新能源发电的小规模储能,野外与电网分布地区的公共设施的供电系统储能等等。具体如何考虑是否适宜梯次借助锂电池,早在2012年就有人基于此提出了一些观点,论文《Useof-ionPacksfrom:,CostandModel》作者Wen-ChenLih,下边介绍这篇文章中提到的几个论据,结合我自己的理解,供参考。
1怎样考虑电瓶老化程度?
文章介绍了一种从一致性这个维度考虑梯次借助电瓶老化程度的方式。8个48V/12Ah电瓶组由16S1P/12Ah电瓶组成,首先,将每位电瓶组单独以0.1C(1.2A)放电至40V;休息30分钟后,以相同的C率将每位电瓶组充电至53.5V。其次,串联这8个电板组,产生一个384V/12Ah电瓶串。第三,将电瓶0.2C(2.4A)放电,记录每位电瓶组中所有电瓶的电流变化。前800秒放电过程电流变化情形,如右图所示:
每位电瓶组内每只电芯的离散程度,如右图所示。
以上述方式进行筛选,其实,电瓶组1和5的电瓶电流比其他电瓶的电流分布更宽,pack1是老化程度最深的,pack5居其次。
2怎样考虑第二次借助电芯的成本?
这个问题在之前的一篇关于动力电瓶电芯选择的文章中讨论过。讨论一个电板的成本问题,其寿命是影响电瓶总成本的关键诱因。从技术上讲,电瓶组的寿命包括月历寿命和循环寿命。月历寿命通常在15到20年之间,受环境条件影响,如温度,湿度,腐蚀,震动等。其次,循环寿命与放电深度(DOD),充电和放电电压(C率)和工作湿度有关。更大的DOD,更大的充电和放电电压以及更高的工作体温,就会促使电瓶的循环寿命更短。因为以串联或并联的形式与电芯结合,电瓶组的使用寿命与电芯的寿命十分相像。
全生命周期度电成本,就是在相同测试条件下,直到电芯的第二个寿命周期规定的截至条件抵达先前,全部以前充入过电瓶的电量的总和,或则电瓶以前放出的全部电量的总和。数值上等于平均每次充入电瓶电量除以充电次数。客观来看充电电池串联和并联的区别,这个参数才是用户实际使用了的电瓶。电瓶成本,通常根据每千瓦时电量多少钱。但是,对于终端用户而言,她们的体会里,不仅还能跑多远这个空间指标,还有一个才能用多长时间的时间指标。同样10亿元一辆车,用3年和用5年,每年的用车成本相差40%,这个差别不堪称不大。因而,落实到全生命周期度电成本上,才是最直观的成本评价方式。
动力电瓶第一次使用时,通常的,循环寿命是主导诱因。而二次借助的锂电池,按照具体应用场景的不同,可能须要以考察月历寿命为主。例如不连续工作制的应用情况,待机时间远远小于工作循环时间,例如UPS,月历寿命决定了电瓶使用时间的上限。因而,须要确定真正的终点是哪些,再去考虑成本。
全生命周期度电成本充电电池串联和并联的区别,与电瓶容量、电压和使用寿命三个诱因有关,同样的造价,电瓶容量越大,电流越高,寿命越长,则该成本越低。
3关于电瓶价值评估的几个观点
1)使用过的电瓶组的剩余价值评估
有文送给出了几种综合评估电瓶成本的方法,没有具体分辨应用场景,而给出的通用评估方法。
其中,R/N表示当前剩余价值的百分率;η是0和1之间的一个数值,表示实际条件与理想条件之间的差别,差别越大越接近0,差别越小越接近1。
用剩余价值百分率除以电瓶pack的初始价钱,得到当前pack的现实价值。
2)二次借助电瓶组的加工成本
从梯次借助加工商的角度看,再借助电瓶包总成本包括再循环成本,再制造(分类,电瓶分级,重组,检验,验证)成本,营运费用,杂项费用等,依据经验值,给每类成本划定一个比列。
而后,针对不同应用场景,配置个性化的辅助设备,则还须要一部份加工费用,被命名为升级制造费用。
3)综合利润最大的观点
把营运电瓶包新旧两个阶段整体考虑,其实,新电瓶阶段想要有控制的营运,估计须要换电模式,由一个公司拥有电瓶,用户只是租赁使用电瓶这些模式。换电模式在社会上推广,尤其乘用车换电,实际存在着好多困难,这儿姑且不提。这儿着眼于这些总体综合考虑商业模式的视角。
文献中大体介绍了一个比较粗糙的模型,考虑新电瓶阶段的成本,营运费用(包含场地,人工,修理保养等),租赁利润;考虑二次借助阶段,同样也是上面几个类型的费用加上部份电瓶包须要筛选重组的费用。两个阶段的区别在于,新电瓶租赁给电动车辆用户,后一个阶段租赁给储能用户。把界定新旧电瓶分解的时间点作为优化对象,优化目标为整体利润最大化。
这个模式,主要是与电瓶用户订购整个电动车辆情况存在优势的。两个阶段都是租赁,综合管理,不须要面对各式各样电瓶包,电芯置于一起,盲目筛选,重组的情况。于是大量特点测试和安全管理的工作和费用都剩下了。
4总结
我们以现今的眼光看待这个方式,虽然,综合管理公司把握了电瓶整个寿命周期的全部数据,基本上就可以通过历史数据对电瓶的性能,经历过什么滥用以及还具备多少剩余价值作出衡量了。结合我们当前的梯次借助问题,数据的完备性,是减少梯次借助成本,获得电瓶全生命周期最大综合利润的重要环节。
参考文献
参考文献:
1Wen-ChenLih,Useof-ionPacksfrom:,CostandModel;
2Zhu,ofcyclelifeonof-ion-useinpowerforbase;
本文由“动力电瓶技术”整理,只做学习交流之用;其余图片来自互联网公开资料。