T/SHJX 035-2022 退役动力电池分类筛选技术规范

内容简介

为实现动力电池的全寿命周期管理，本标准将研究新能源公交客车退役动力电池的安全检测、梯级利用，分析梯级利用相关支持政策、法规与标准等，提高公交企业综合运营能效，全面提升公交企业在新型技术领域的应用能力，助推公交领域的能源升级与持续性发展。退役动力电池梯级利用技术标准研究：调研有关退役动力电池梯级利用的支持政策、国家标准、行业标准与企业标准，整理并分析相关法规的制定进程，建立退役动力电池评估、安全管理等一系列的规范化使用参考标准，基于退役动力电池健康状态评估结果，应用退役动力电池安全评估和检测，建立包含退役动力电池容量特性、安全特性、充放电特性等退役电池相关标准。本标准适用于上海市纯电动公交客车的退役锂离子动力蓄电池模块、电池包或系统的梯次利用；本标准不适用于燃料电池和超级电容；混合动力公交车的退役锂离子动力蓄电池仅供参考使用；纯电动出租车的退役锂离子动力电池供参考使用；本标准确定了退役动力电池的筛选指标和测试方法，并结合公交行业的特点，创新性地增加了在线测试的方法和结果指标，极大地提高了退役动力电池的筛选效率，也使得标准的可执行性大幅度提供；本标准针对梯次利用的场景，按照材质、外观、尺寸规格、余能、内阻等指标进行了细致的分类方法制定，用来指导实际操作。本标准规定了上海市新能源纯电动公交客车退役锂离子动力电池的筛选、分类及测试方法。并设定了从外观到内部详细参数的分类筛选参考值，能对梯次利用场景起到很好的参考作用。本标准根据纯电动公交客车的运营实际状况，提出在线测试和离线测试两种测试方法，依次进行测试，主要是考虑到公交客车的运营状况相对稳定，并经过长期的实验数据验证，纯电动公交客车的动力电池容量及内阻值在线测试结果与离线测试结果数据相比，准确率高达99.6%，可以有效替代离线检测部分功能，起到提高筛选分类效率的作用。本规范中针对纯电动公交客车的退役电池可梯次利用设定最低剩余容量不低于标称容量的60%，高于《车用动力电池回收梯次利用要求》中所设定的要求。这是基于纯电动公交客车的动力电池普遍采用的是磷酸铁锂电池，根据磷酸铁锂电池特性，余能低于60%后跳水风险较大，不太具备梯次利用价值，退役电池可余能高于60%则还有较大的梯次利用价值。同时，本标准中增加了内阻值判定标准，是基于内阻值在判断不同应用场景中的电池性能是否合适的关键数据，而一般内阻值飙升至初始值的1.5倍以上基本可以判定存在较大的跳水可能，安全风险大，不应继续在任何场景下进行使用。针对本技术条件的规定及目前行业现状，课题组有如下建议：当前标准已形成送审稿，建议主管部门审批后及时发布，指导相关企业开展工作。随着动力电池行业的快速发展，及时调研标准实施情况，为后续标准进一步完善做准备。针对《退役动力电池分类筛选技术规范》团标的内容关联和分工进行了集体讨论，《退役动力电池分类筛选技术规范》内容主要是退役电池的分类筛选测试方法和衡量指标，《退役动力电池梯级利用性能与安全要求》主要是针对不同梯次利用场景设定相应的性能和安全的衡量指标。针对退役动力电池的梯次利用范围和终止利用的条件进行了广泛的征求意见，经过各方专家的讨论后，确定了三条重要的指标，一是余能剩余70%以上，依然可以适用于车用电池梯次利用场景，二是余能剩余60%以上可以适用于其他梯次利用场景，余能不足50%则必须终止梯次利用，所以《退役动力电池分类筛选技术规范》中设定了不可梯次利用退役电池的标准为余能不小于60%。公交用退役动力电池的梯级利用可行性分析：对公交用退役电池实际积累的使用数据进行探索分析，主要包括退役动力电池梯级利用的性能参数、安全监控参数、使用过程充放电标准及安全使用等内容，研究公交用退役动力电池梯级利用的运行场景可行性、安全性、经济性等。