电池梯次利用是指对退役动力电池进行检测、分类、拆分、重组等处理,将其应用于对电池性能要求较低的其他领域的循环利用方式。当动力电池的剩余容量下降至初始容量的70%至80%时,已无法满足电动汽车的续航要求,但其仍具备相当的能量存储能力,可通过梯次利用在储能、低速电动车等场景中继续服役,直到容量进一步衰减后再进入再生利用环节。
梯次利用的核心逻辑在于“适材适用”——根据退役电池的剩余容量与性能状态,匹配不同能量密度与使用强度的应用需求。主要应用场景包括:
储能系统是当前梯次利用最主要的应用方向,涵盖工商业储能、电网调峰、户用储能及可再生能源消纳等场景。梯次电池成本低于新电池约30%,适用于对功率密度和循环寿命要求相对宽松的储能场景。在电网侧,梯次电池可用于负荷调节、削峰填谷与应急备电,有助于提升可再生能源消纳率。
低速电动车与电动工具方面,部分电池被改造用于低速电动车、电动叉车等设备,该类车辆功率负载小、续航要求低,能够有效吸纳退役电池中剩余寿命尚可的电芯。部分企业已建立以梯次电池为核心的低速车动力系统改装业务,并在农村出行、电动物流等细分市场实现应用落地。
备用电源方面,梯次电池在通信基站、数据中心、轨道交通等场景中作为应急备用电源得到实际部署。以5G基站为例,运营商可通过规模化部署梯次电池实现备用电源升级与成本控制。中国铁塔股份有限公司已大规模梯次利用退役动力电池用于通信基站备电。
退役动力电池的梯次利用主要涵盖评估检测、分类分选、系统集成与安全管理等关键技术环节。技术流程包括:通过电化学阻抗谱、容量衰减测试等手段精准评估电池剩余寿命与健康状态;采用标准化自动化拆解设备实现电池模组和单体电芯的分离,通过性能匹配进行系统优化重组;在系统级层面,通过电池管理系统集成剩余容量监控、温度管理和安全保护功能,应用热失控防护和故障诊断技术确保系统稳定运行。
动力电池梯次利用的政策体系经历了从方向引导到制度落地的三个阶段,目前已初步覆盖从回收到利用的全生命周期。截至目前,我国已发布动力电池回收利用国家标准22项,涵盖回收通用要求、拆解规范、余能检测等多个方面,有力支撑了行业规范发展。工信部从2018年到2024年已先后发布5批次共计156家废旧动力电池综合利用“白名单”企业,其中梯次利用企业数量总计105家。截至2024年底,中国白名单企业梯次利用产能为204.2万吨/年。
值得注意的是,2026年4月1日起施行的《新能源汽车废旧动力电池回收和综合利用管理暂行办法》在术语定义中调整了综合利用范围,不再采用“梯次利用”的概念,而是明确“任何组织或者个人不得将废旧动力电池直接或者加工后用于电动自行车以及法律、行政法规和强制性标准禁止使用的其他领域”。这一调整旨在消除市场对梯次利用产品的认识误区,避免不合规产品流入市场。
梯次利用行业面临多重挑战。安全风险方面,退役电池在长期使用中内部发生多种不可逆反应,如SEI膜增厚、锂枝晶形成、电解质分解等,导致热失控风险增加,安全评估难度大。快速鉴定技术方面,退役电池的健康状态涉及容量、内阻、温度响应等多维参数,快速准确鉴定是前提,但当前检测设备成本高昂、数据处理复杂。市场乱象方面,非正规渠道的回收商通过高价竞购倒卖获利,导致合规企业盈利困难,梯次利用产品质量参差不齐,“正规军干不过小作坊”的现象普遍存在。
此外,梯次利用产品的安全标准尚未纳入国家强制认证目录,电池性能评估尚无统一技术规范,跨部门监管协同不足等问题仍需解决。