Con il rapido sviluppo del mercato dei veicoli elettrici, cresce anche la domanda di batterie elettriche. I dati mostrano che la capacità globale installata di batterie per veicoli elettrici sarà di circa 517,9GWh nel 2022, con un aumento del 71,8% su base annua. Si stima che la capacità installata globale di batterie elettriche raggiungerà i 762GWh nel 2026. Tuttavia, quando queste batterie raggiungono una certa vita utile, vengono ritirate e non possono più essere utilizzate nei veicoli elettrici. Per massimizzare il valore delle batterie, l'utilizzo a cascata delle batterie di potenza è diventato un nuovo punto di riferimento per la ricerca.

L'utilizzo a cascata delle batterie di potenza si riferisce principalmente a: quando la capacità delle batterie di potenza si riduce al di sotto dell'80% ed è difficile soddisfare le esigenze dei nuovi veicoli energetici, le batterie "dismesse" vengono selezionate e riciclate. E vengono riapplicate a scenari applicativi più blandi, come il peak shaving e il valley filling, la batteria di backup, ecc.

(Fonte: bilibili, Talking Today, "Stato della ricerca e direzione dello sviluppo della tecnologia di utilizzo a cascata delle batterie di potenza")

I vantaggi dell'utilizzo in cascata delle batterie di potenza si riflettono principalmente nei seguenti aspetti.

1. Protezione dell'ambiente: grazie all'utilizzo in cascata, è possibile prolungare la durata della batteria di alimentazione e ridurre l'inquinamento ambientale.

2. Massimizzazione delle risorse: L'utilizzo a cascata può massimizzare il valore delle batterie ed evitare lo spreco di risorse.

3. Economico: grazie all'utilizzo in cascata delle batterie di potenza, è possibile ridurre il costo di produzione delle batterie e migliorare i vantaggi economici.

La scelta del percorso per l'utilizzo in cascata delle batterie elettriche è una questione complessa, che deve considerare in modo esaustivo diversi fattori come la sicurezza, l'affidabilità e l'economia. Attualmente, esistono due percorsi principali per l'utilizzo in cascata delle batterie elettriche: il percorso distribuito rappresentato dalla chiamata telefonica e il percorso su larga scala rappresentato dalle aziende di riciclaggio delle batterie.

Il percorso distribuito si riferisce al mantenimento della forma originale della batteria di potenza, all'utilizzo dell'intero pacchetto e all'utilizzo della batteria di potenza nella cascata più vicina dopo la dismissione dal veicolo elettrico. In termini di sicurezza, il percorso distribuito disperde le batterie in vari luoghi, riducendo i costi e i rischi di trasporto e gestione. I punti di utilizzo delle batterie sono piccoli e sparsi, il che facilita la manutenzione e la supervisione delle batterie e riduce i rischi per la sicurezza. Dal punto di vista economico, i percorsi distribuiti possono essere realizzati su scala ridotta, con un piccolo investimento iniziale e bassi costi operativi. Inoltre, poiché la batteria di potenza non viene disimballata, il problema della consistenza della batteria echelon viene risolto in modo economico ed efficace.

L'utilizzo di batterie a cascata a potenza distribuita è attualmente utilizzato principalmente nei parchi industriali o nelle stazioni di ricarica come accumulatori di energia a cascata per raggiungere l'obiettivo del peak-shaving e del valley-filling o dell'arbitraggio peak-valley.

Il percorso verso la scala si riferisce al disimballaggio delle batterie elettriche dismesse, alla valutazione delle prestazioni, alla selezione delle batterie e all'integrazione del sistema delle batterie. Il percorso di scala può realizzare la gestione centralizzata e il massimo utilizzo delle batterie e migliorare il tasso di utilizzo e i benefici economici delle batterie. Il percorso su larga scala ha un elevato contenuto tecnico. Sebbene l'investimento iniziale sia elevato, rispetto al percorso standardizzato è possibile integrare meglio diverse risorse e i vantaggi economici nella fase successiva sono più considerevoli.

Il livello superiore delle batterie di potenza esiste sotto forma di società di riciclaggio delle batterie, come le fabbriche di riciclaggio Tesla, che disimballano le batterie di potenza, eseguono la valutazione delle prestazioni, lo smistamento delle batterie e l'integrazione dei sistemi per massimizzare l'utilizzo delle risorse.

Entrambi i percorsi tecnici non sono perfetti, anche se il percorso distribuito può garantire in larga misura la sicurezza e la stabilità del processo di utilizzo in cascata delle batterie di potenza. Tuttavia, a causa degli investimenti sparsi, sono necessarie molte risorse umane e materiali. Sebbene il percorso su larga scala possa massimizzare l'utilizzo delle batterie elettriche dismesse, l'investimento iniziale è elevato e il rischio di centralizzazione è alto, il che rappresenta una grande sfida per la sicurezza della produzione.

Attualmente, l'utilizzo delle batterie a cascata in Cina è ancora prevalentemente distribuito. Soprattutto per motivi di sicurezza, la sicurezza dell'accumulo di energia con batterie al litio su larga scala non è ancora stata risolta.

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