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基于改进VIKOR算法的梯次利用电池电网储能场景适用性评价方法

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全球能源互联网 2024年第2期7卷 201-209页

作者：谢桦刘哲孔德鹏雷博北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 国网河南省电力公司平顶山供电公司河南省平顶山市467000 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663

快速发展的电动汽车带来了巨量的退役动力电池,但其梯次利用场景缺乏科学的甄选方法。研究了梯次利用电池电网储能场景适用性评价方法。首先,从技术性能、经济性能和安全性能3个维度,构建了综合考虑电池运行状态、储能配置经济效益和梯... 详细信息

快速发展的电动汽车带来了巨量的退役动力电池,但其梯次利用场景缺乏科学的甄选方法。研究了梯次利用电池电网储能场景适用性评价方法。首先,从技术性能、经济性能和安全性能3个维度,构建了综合考虑电池运行状态、储能配置经济效益和梯次利用安全风险的梯次利用电池电网储能场景适用性评价指标体系。其次,采用多属性群决策方法优化设定评价维度权重,采用CRITIC法和熵权法形成组合赋权法对评价指标进行权重设置,设计了基于改进VIKOR算法的应用场景适用性评价算法。最后,针对峰谷套利、平抑可再生能源出力波动和调频辅助服务3种典型电网储能应用场景,量化计算了给定退役动力电池状态下电网储能应用场景的适用度。提出的梯次利用电池电网储能场景适用性评价方法可为给定状态的退役动力电池甄选出适用场景,为实际工程相关决策人员提供决策依据。

关键词：退役动力电池梯次利用评价指标储能场景适用性评价

基于动态可重构电池网络的大规模退役动力电池梯次利用储能系统运行性能评估

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全球能源互联网 2024年第2期7卷 136-144页

作者：慈松张从佳周杨林李博文赵光金清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 清华大学新型电力系统运行与控制全国重点实验室北京市海淀区100084 国网河南省电力公司电力科学研究院河南省郑州市450052

退役动力电池因其一致性差、安全性薄弱等缺陷在梯次利用时面临巨大挑战。动态可重构电池网络(dynamic reconfigurable battery network,DRBN)能够有效提高退役动力电池梯次利用储能系统的一致性和安全性。目前DRBN储能系统已经进入工... 详细信息

退役动力电池因其一致性差、安全性薄弱等缺陷在梯次利用时面临巨大挑战。动态可重构电池网络(dynamic reconfigurable battery network,DRBN)能够有效提高退役动力电池梯次利用储能系统的一致性和安全性。目前DRBN储能系统已经进入工程应用阶段,然而现有的研究缺少对大规模DRBN储能系统的运行性能评估。为此,以实际运行的大规模退役动力电池梯次利用储能系统作为分析对象,选取储能系统中80个DRBN的1个月运行数据进行分析。从运行工况、均衡效果、薄弱辨识三个方面验证了DRBN储能系统对电池模组一致性的提升效果。数据分析表明,90%的DRBN一致性良好,且其他一致性较差的DRBN都能够被准确辨识。

关键词：动态可重构电池网络电池储能系统退役动力电池梯次利用一致性

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基于退役电池梯次利用的分组开关均衡研究

电源技术 2024年第1期48卷 113-119页

作者：杜海明范明杰景志勇申永鹏郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450000

退役电池梯次利用存在不一致性问题,直接使用会降低电池寿命,甚至可能造成安全隐患。针对该问题,设计了一种基于单电感的分组开关均衡电路。基本原理是根据电路工作状态对开关进行分组,通过控制不同开关组中某个开关器件的通断实现能量... 详细信息

退役电池梯次利用存在不一致性问题,直接使用会降低电池寿命,甚至可能造成安全隐患。针对该问题,设计了一种基于单电感的分组开关均衡电路。基本原理是根据电路工作状态对开关进行分组,通过控制不同开关组中某个开关器件的通断实现能量传递;基于传统极值均衡策略提出“单体成组”均衡策略,根据电池荷电状态(SOC)的变化进行均衡和分组。该电路具有开关器件少、结构简单且易于控制的优点;改进的均衡策略可减少均衡过程中开关器件的数量,有助于缩短均衡时间、降低能量损耗。针对均衡电路和均衡策略进行仿真,结果表明所提策略在均衡速度和效率上都有提升,所提方案能有效改善电池的不一致性。

关键词：退役电池梯次利用主动均衡均衡策略分组开关

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动力电池梯次利用闭环供应链回收决策研究

动力电池梯次利用闭环供应链回收决策研究

作者：陈亚琪重庆交通大学

学位级别：硕士

为解决传统能源危机与环境污染的问题,新能源汽车的推广与发展备受关注。动力电池作为新能源汽车的核心部件,随着新能源汽车产业的迅猛壮大,必将带来大规模动力电池的报废。若不能有效回收利用废旧动力电池,不仅是对资源的浪费,也是对... 详细信息

为解决传统能源危机与环境污染的问题,新能源汽车的推广与发展备受关注。动力电池作为新能源汽车的核心部件,随着新能源汽车产业的迅猛壮大,必将带来大规模动力电池的报废。若不能有效回收利用废旧动力电池,不仅是对资源的浪费,也是对生态环境的污染。在此背景下,研究动力电池梯次利用闭环供应链不仅有利于提高资源循环利用率,同时能有效缓解动力电池产业链上游贵金属价格上涨的压力,实现环境保护与经济发展的和谐共赢。本文结合我国新能源汽车动力电池回收产业的现状,以博弈论为基础,组建由新能源汽车动力电池供应商、新能源汽车制造商、消费者与政府参与的闭环供应链模型。在模型中引入动力电池可梯次利用水平参数,构建了两种权力结构下无政府补贴与受到政府补贴的回收模型,使用逆向求解法对模型进行求解。纵向对比分析相同主导者下两种回收模式的最优决策、回收率与最优利润,研究回收主体对动力电池闭环供应链的影响。横向对比相同回收模型在不同权力结构下的最优决策、回收率与最优利润,探讨政府补贴对最优决策、回收率与最优利润的影响及最佳权力结构的选择。并通过对参数的合理赋值,使用MATLAB软件构图进行仿真分析与验证。通过上述研究,本文得到结论:(1)从可梯次利用水平与回收率来看,在消费者环保意识较高时,电池供应商回收模式明显优于汽车制造商回收模式,且电池供应商回收模式受消费者环保意识影响更大,体现了电池供应商在废旧动力电池梯次利用过程中的重要性;(2)所有模式中,新电池可梯次利用水平的提高均会促进废旧动力电池的回收利用;(3)相同权力结构下,电池供应商与汽车制造商均偏好于自身承担回收活动;(4)政府回收补贴能有效激励电池供应商提升可梯次利用水平,并促进废旧动力电池的回收利用活动,政府能取得生态设计和回收利用双赢的政策效果;(5)从最佳权力结构选择角度来说,电池供应商与汽车制造商均在自身主导时获得更大利润,利润的大小关系与决策主体的市场权力相匹配;(6)通过对比不同权力结构发现,政府回收补贴在电池供应商主导并回收模式下的效果最佳,动力电池的可梯次利用水平、回收率与供应链成员利润最高。

关键词：闭环供应链动力电池梯次利用生产者责任延伸制度

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梯次利用后动力电池回收演化博弈分析

上海第二工业大学学报 2024年第2期41卷 171-179页

作者：黄康高桂兰陈帅林慧丹上海第二工业大学资源与环境工程学院上海201209 上海第二工业大学上海市逆向物流与供应链协同创新中心上海201209 上海第二工业大学经济与管理学院上海201209

为更好地处理和处置梯次利用后报废的动力电池,助力“双碳”目标,需探讨这类动力电池在逆向物流过程中各利益相关者的成本及效用。通过建立“双碳”目标下的政府、梯次利用企业和再生回收商之间的演化博弈模型,分析均衡点的局部稳定性,... 详细信息

为更好地处理和处置梯次利用后报废的动力电池,助力“双碳”目标,需探讨这类动力电池在逆向物流过程中各利益相关者的成本及效用。通过建立“双碳”目标下的政府、梯次利用企业和再生回收商之间的演化博弈模型,分析均衡点的局部稳定性,并对各博弈主体的演化过程进行仿真研究,讨论关键参数对参与方行为演化的影响。研究表明:(1)环境效益显著影响政府和梯次利用企业的策略选择。环境效益降低时,政府更倾向于宽松监管,而梯次利用企业则更倾向选择第三方回收战略。(2)提高政府抽查概率可以促使梯次利用企业与回收商选择参与回收作为稳定策略,但两者在同样条件下对战略选择的敏感度不同。因此,监管政策需要针对不同类型的企业实施差异化的监管和处罚,尤其是加大对梯次利用企业的监管处罚力度。(3)当梯次利用企业和回收商共同搭建的回收渠道的总成本不变时,其成本分摊系数的变化对系统稳定性的影响不显著。

关键词：逆向物流梯次利用动力电池演化博弈

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梯次利用无标识锂离子电池的余能测量

电池工业 2024年

作者：吕媛媛李锦华马腾洲中华人民共和国吴江海关国家动力及储能电池检测重点实验室中华人民共和国宁波海关技术中心中华人民共和国上海海关工业品与原材料检测技术中心

新能源汽车对降低石油依赖和减少废气排放具有十分重要的环境和社会意义。作为其动力源的锂离子电池在各类电子产品和汽车领域中被广泛应用，目前已进入大量梯次回收利用阶段。本文选取最常见的车用电池进行简要分析，结合试验结果对车... 详细信息

新能源汽车对降低石油依赖和减少废气排放具有十分重要的环境和社会意义。作为其动力源的锂离子电池在各类电子产品和汽车领域中被广泛应用，目前已进入大量梯次回收利用阶段。本文选取最常见的车用电池进行简要分析，结合试验结果对车用锂离子电池的基本属性予以阐述，对无标签标识的锂离子电池如何进行余能测试给出几点意见，对梯次使用锂离子电池的判别给出几点建议，以期对梯次利用锂离子电池的检验监管提供助力。

关键词：梯次利用电池余能安全

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梯次利用动力电池储能系统综合效益分析

综合智慧能源 2024年第7期46卷 63-73页

作者：黄晓凡李佳瑞刘晖汤效平王兹尧王彤华电电力科学研究院有限公司杭州310030 华电煤业集团有限公司北京100035

随着清洁能源的发展,新能源汽车逐步进入市场。作为新能源汽车的能量储存设备和重要的组成部分,动力电池的性能会随着使用时间的延长和使用条件的变化逐渐下降直至退役。退役后的动力电池可以应用于其他领域,以提高其全生命周期价值。... 详细信息

随着清洁能源的发展,新能源汽车逐步进入市场。作为新能源汽车的能量储存设备和重要的组成部分,动力电池的性能会随着使用时间的延长和使用条件的变化逐渐下降直至退役。退役后的动力电池可以应用于其他领域,以提高其全生命周期价值。建立梯次利用动力电池储能系统的生命周期评价(LCA)模型和全生命周期成本(LCC)模型。采用LCA法对磷酸铁锂电池从生产到回收5个阶段的环境影响进行计算,分析了4个场景下的全球变暖潜值(GWP)、细颗粒物形成(FPMF)、酸化潜值(TA)、海洋富营养化潜值(MEP)和化石资源稀缺值(FRS),并对能耗、充放电效率等参数进行了敏感性分析。LCC法通过计算系统的净现值(NPV)和平准化度电成本(LCOE)进行分析,对影响LCOE的参数如储能效率、放电深度等进行了敏感性分析。结果表明:退役电池应用于风电储能、采用湿法回收具有最佳的社会效益,其GWP仅为194;系统的NPV为-4206.6万元,当电站使用寿命为15年时,LCOE为2.44元/(kW·h)。定量分析和优化梯次利用动力电池储能系统的社会效益和经济效益对我国资源综合利用、环境保护均具有重要意义。

关键词：清洁能源动力电池梯次利用生命周期评价经济效益分析全球变暖潜值平准化度电成本新能源汽车

政府监管下动力电池梯次利用闭环供应链三方演化博弈分析

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辽宁工程技术大学学报（社会科学版） 2024年第3期26卷 184-191页

作者：何天慧中国医科大学国际医学教育研究院辽宁沈阳110000

基于动力电池梯次利用和政府实施奖惩机制双情境下,构建了“制造商-梯次利用商-政府监管部门”三方演化博弈模型。分析了不同条件下,三方博弈系统的演化稳定策略,探讨了各因素对三方策略选择的影响。采用数值仿真分析验证了重点参数变... 详细信息

基于动力电池梯次利用和政府实施奖惩机制双情境下,构建了“制造商-梯次利用商-政府监管部门”三方演化博弈模型。分析了不同条件下,三方博弈系统的演化稳定策略,探讨了各因素对三方策略选择的影响。采用数值仿真分析验证了重点参数变化对演化博弈过程和结果的影响。结果表明:企业间互惠合作与政府设定合理的奖惩机制均有利于提升产业资源循环利用水平;政府增强奖罚力度有利于规范企业行为,但增大奖励会使政府严格监管概率下降,政府监管部门在发挥奖惩机制效用的同时对市场进行严格监管,更有利于梯次利用水平稳步提升。

关键词：梯次利用闭环供应链三方演化博弈政府监管动力电池

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“双碳”目标下退役动力电池梯次利用现状及综合分析

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再生资源与循环经济 2024年第1期17卷 24-31页

作者：刘倩陈潇川吴军雄李小燕陈育明陈庆华福建师范大学环境与资源学院、碳中和现代产业学院福建福州350007

新能源汽车产业迅速发展,到2025年,中国将面临80万t动力电池退役。如果无法高效、大规模地利用退役动力电池,无疑会给地球造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。电池梯次利用是实现资源节约和减碳降污的重要措施之一。在国家“双碳”目... 详细信息

新能源汽车产业迅速发展,到2025年,中国将面临80万t动力电池退役。如果无法高效、大规模地利用退役动力电池,无疑会给地球造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。电池梯次利用是实现资源节约和减碳降污的重要措施之一。在国家“双碳”目标背景下,积极推进电池梯次利用,对于实现节约资源和减碳降污具有重要意义。梳理了电池梯次利用的发展现状及相关政策标准,提出了梯次利用的技术—生态—经济分析的重要性,并针对退役动力电池梯次利用技术不成熟、标准和政策不健全、溯源体系不完善等问题提出对策和建议,为改善动力电池梯次利用现状,实现“双碳”目标提供了有效路径。

关键词： “双碳”目标新能源汽车退役动力电池梯次利用对策