在示范工程方面，大多集中于分布式發(fā)電、電網(wǎng)儲能和充電站等，多為中大規(guī)模的電池系統(tǒng)，比較適合課題性的研究和成果的展示，在應(yīng)用方面的探索，還需要更多樣化。

　　在商業(yè)應(yīng)用方面，家庭儲能、商業(yè)儲能、移動電源、應(yīng)急電源等小型靈活的設(shè)備，應(yīng)該可以盡快的打開市場梯次利用的市場，為企業(yè)的發(fā)展贏得先機。在本系列文章的第(四)部分，還有針對商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的進一步分析。

　　總體來看，梯次利用雖然已經(jīng)引起政府部門、科研機構(gòu)、部分企業(yè)的關(guān)注和研究，但還沒有引起大量的資源投入，屬于“藍?！笔袌觥ｋS著退役動力電池總量的爆發(fā)，這一領(lǐng)域所潛藏的巨大商業(yè)機遇，必將引起眾多企業(yè)的積極參與和激烈競爭。新的產(chǎn)品、新的技術(shù)、新的商業(yè)模式，在未來都會層出不窮。

　　五、 梯次利用的難點與挑戰(zhàn)

　　針對退役的動力電池，有兩種可行的處理方法，一種是直接作為工業(yè)廢品，進行報廢和拆解，提煉其中的原材料，實現(xiàn)原材料的循環(huán)利用，這方面已經(jīng)有一些國內(nèi)的企業(yè)進行商業(yè)化運作;另一種方式，則考慮退役的動力電池，雖然已經(jīng)不滿足汽車的使用條件，但仍然擁有一定的余能，其壽命并未完全終止，可以用在其他領(lǐng)域作為電能的載體使用，從而充分發(fā)揮其剩余價值。

　　相對而言，梯次利用更能夠發(fā)揮產(chǎn)品的最大價值，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的利益最大化，是更為綠色和環(huán)保的做法。但梯次利用所面臨的難題和挑戰(zhàn)也非常的多，如果不能有效解決，就不能實現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化。

　　1. 電池拆解

　　動力電池退役時，是整個pack從車上拆解下來的。不同的車型有不同的電池pack設(shè)計，其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計，模組連接方式，工藝技術(shù)各不相同，意味著不可能用一套拆解流水線適合所有的電池pack和內(nèi)部模組。那么，在電池拆解方面，就需要進行柔性化的配置，將拆解流水線進行分段細化，針對不同的電池pack，在制定拆解操作流程時，要盡可能復(fù)用現(xiàn)有流水線的工段和工序，以提高作業(yè)效率，降低重復(fù)投資。

　　在拆解作業(yè)時，不可能完全實現(xiàn)自動化，必然存在大量的人工作業(yè)，而pack本身是高能量載體，如果操作不當，可能會發(fā)生短路、漏液等各種安全問題，進而可能造成起火或爆炸，導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，采取什么樣的措施和方法，確保電池拆解過程中的安全作業(yè)，是梯次利用的一個重點。

　　2. 剩余壽命預(yù)測

　　這里分兩種情況考慮，一種是動力電池在服役期間，其相關(guān)運行數(shù)據(jù)有完整記錄，那么當梯次利用的廠家拿到這些數(shù)據(jù)之后，結(jié)合電池的出廠數(shù)據(jù)，可以建立電池模組的簡單壽命模型，能夠大致估算出，在特定運行條件下電池模組的剩余壽命(根據(jù)所設(shè)定的終止條件)。

　　另一種情況就惡劣的多了，動力電池的使用情況并無數(shù)據(jù)記錄，僅有出廠時的原始數(shù)據(jù)(如標稱容量、電壓、額定循環(huán)壽命等)，使用過程未知，當前狀態(tài)未知。當梯次利用的廠家拿到電池后，如何判斷其健康狀態(tài)和剩余壽命呢?這就需要對每個模組進行測試，先明確其當前的健康狀態(tài)，然后要根據(jù)測試數(shù)據(jù)和出廠時的原始數(shù)據(jù)，建立一個對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)不同的材料體系，大致估算其潛藏的剩余價值。

　　第二種情況，梯次利用的成本會提高很多，測試設(shè)備、測試費用、測試時間、分析建模等，都會增加不少的成本，導(dǎo)致梯次利用的經(jīng)濟價值降低。基于有限的數(shù)據(jù)，對剩余壽命的預(yù)測也是不準確的，這無疑又會增加梯次利用產(chǎn)品的品質(zhì)風(fēng)險，使得產(chǎn)品的生命周期成本較高。所以，如何做到快速無損的檢測，是該種情況下梯次利用的關(guān)鍵所在。

　　3. 系統(tǒng)集成技術(shù)

　　梯次利用，最合理的應(yīng)該是拆解到模組級，而不是電芯級，因為電芯之間的連接通常都是激光焊接或其他剛性連接工藝，要做到無損拆解，難度極大，考慮成本和收益，得不償失。

　　不同批次的電池模組，甚至來自不同廠家的電池模組，如何在同一系統(tǒng)中混用?這里面有幾個系統(tǒng)集成技術(shù)必須著重考慮并解決：

　　1) 分組技術(shù)

　　需要對不同的電池模組建立數(shù)據(jù)庫，根據(jù)材料體系、容量、內(nèi)阻、剩余循環(huán)壽命等參數(shù)重新分組。分組參數(shù)設(shè)定要合理，過大不好，模組離散性大，成組為系統(tǒng)后，對系統(tǒng)性能和壽命影響很大;過小也不行，分組過于嚴格，會導(dǎo)致可匹配的模組少，系統(tǒng)集成困難，產(chǎn)品成本很高。

　　2) 成組技術(shù)

　　什么類型的電池模組可以成組為系統(tǒng)，這需要結(jié)合產(chǎn)品定位和目標市場(高端?中端?低端?)，現(xiàn)有電池模組等級和類型，以及產(chǎn)品開發(fā)具體目標(性能，壽命等)，建立一個系統(tǒng)級模型，推算出相關(guān)的匹配系數(shù)，確定產(chǎn)品的總體方案。

　　3) 系統(tǒng)柔性設(shè)計

　　這里有兩個方面需要考慮：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，需要充分考慮不同模組可能具有不同的尺寸，重量和串并聯(lián)數(shù)，那么系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該是在X，Y，Z軸方向都有很大的彈性，以兼容不同的模組，固定方式既要考慮緊固性和可靠性，又要考慮彈性和便于快速裝卸;模組的線束連接方面，多柔性化考慮，做到可快插和快換。

　　4. 電池管理系統(tǒng)的魯棒性

　　(鋰)電池管理系統(tǒng)的設(shè)計，一直是個世界級的難題，直到目前為止，也沒有哪個公司在這個領(lǐng)域做到相當?shù)某墒?，最多實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化而已。針對電池組的優(yōu)化管理，尚無非常有效的解決方案，因為電芯并不是一個特性比較明確的物理系統(tǒng)，而是一個在不斷變化的化學(xué)系統(tǒng)，其各項參數(shù)都與運行工況、外部環(huán)境、內(nèi)部劣化速度相關(guān)，隨時間在不斷的變化。國外在算法和理論研究方面走的比較早，在工程方面也有深厚積累，所以產(chǎn)業(yè)相對成熟。國內(nèi)在BMS軟硬件研發(fā)方面，起步較晚(最近幾年的事情)，理論研究不足，工程應(yīng)用是小步快跑，整體資源投入不足，各家企業(yè)都還沒有非常穩(wěn)定可靠的解決方案。

　　在梯次利用領(lǐng)域，BMS所要面對的情況，比汽車領(lǐng)域更為復(fù)雜。面對各種化學(xué)體系、各種規(guī)格和批次、各個生產(chǎn)廠家、各種健康狀態(tài)的電池模組，如何進行有效的管理，確保他們在今后的歲月中健康工作，安度晚年？

　　在硬件方面，應(yīng)確保BMS的硬件歸一化設(shè)計，兼容各種不同的模組，而不必針對不同的模組和產(chǎn)品，開發(fā)多種規(guī)格的硬件產(chǎn)品。這樣可以簡化BMS的硬件開發(fā)、升級和維護，降低產(chǎn)品的成本。在軟件方面，需要做到底層軟件模塊化、標準化和固定化，應(yīng)用層軟件做到模塊化、標準化和智能化，能夠自適應(yīng)各種類型的模組，并能夠自我學(xué)習(xí)，在運行過程中為模組和電芯建立模型，做到智能化的監(jiān)控、預(yù)測、診斷、報警和各類在線服務(wù)。軟件的升級可在線進行，并可遠程升級。

　　5. 成本控制

　　毫無疑問，成本是梯次利用的最大優(yōu)勢，也是梯次利用經(jīng)濟效益的來源。那么如何做到良好的成本控制，將系統(tǒng)成本做到新電池產(chǎn)品的三分之一，甚至五分之一，將直接決定梯次利用是否能夠發(fā)展成為一個龐大的產(chǎn)業(yè)。

　　在原材料環(huán)節(jié)，如何以較低的成本拿到電池pack，如何降低pack和模組拆解的難度，如何針對不同pack復(fù)用流水線和工藝，如何簡化測試，如何建立電池模型等，都會影響后續(xù)的產(chǎn)品成本。

　　在產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)，如上面所講，系統(tǒng)集成是關(guān)鍵，電池模組混用、系統(tǒng)柔性化設(shè)計、BMS魯棒性設(shè)計等，都能有效降低產(chǎn)品物料成本。

　　在產(chǎn)品的運維環(huán)節(jié)，如何確定合理的質(zhì)保年限，做到智能化的管理，遠程診斷和維護等，都會影響產(chǎn)品的生命周期成本。

　　6. 產(chǎn)業(yè)鏈整合

　　動力電池的梯次利用產(chǎn)業(yè)鏈，涉及到用戶(車主或商業(yè)運營單位)、車企、動力電池企業(yè)、梯次利用企業(yè)，如何創(chuàng)造一個共生共贏的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，是必須要考慮的。

　　如果僅僅是后端的梯次利用企業(yè)獲利，那么用戶、車企、以及動力電池企業(yè)，就沒有足夠的動力去參與和推動動力電池的梯次利用，產(chǎn)業(yè)規(guī)模就難以起來。

　　這既需要政府層面建立相關(guān)規(guī)范和標準，也需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)，一起緊密合作，嘗試成立電動汽車后市場的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，大家一起來參與，才能推動產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

　　7. 商業(yè)模式創(chuàng)新

　　對于動力電池的梯次利用衍生產(chǎn)品，客戶在知情的情況下，會對產(chǎn)品的性能、壽命、可靠性、安全性等心存疑慮，產(chǎn)品的推廣會存在一定的阻礙。在產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用方面，要充分考慮客戶的現(xiàn)狀和訴求，多種商業(yè)運作方式相結(jié)合，在充分幫助客戶獲利的基礎(chǔ)上，獲得自己的利益?？沙浞纸梃b其他行業(yè)的一些成功經(jīng)驗，如分期付款、分時租賃、盈利后結(jié)算、托管運營、甚至免費供貨(靠后續(xù)增值服務(wù))等，探索梯次利用方面的有效商業(yè)模式。