在过去的几年里，随着锂离子电池制造工厂产能的大量增加和近期对进一步扩张的承诺，电池存储成本继续急剧下降。成本的下降，加上性能的改善，使新的电池应用成为可能，这将大大加快能源转型。
对于许多投资者、政策制定者和系统规划者来说，除了价格之外最受关注的性能特征通常是能源密度或安全等指标。在未来五年,然而,改进针对电池退化(生命周期)可能更重要——不仅对电动汽车推广,也为开放新应用等电池汽车电网服务,第二人生用途电池不再适合流动的目的,和长期存储。这些应用可以显著改变电池的经济效益，并在之前未开发的价值链上开辟新的机会视野。换句话说，在加速向清洁能源体系过渡方面，它们将是游戏规则的改变者。
并非所有的锂离子电池都是一样的
很多人没有意识到的是，锂离子电池包含了多种多样的电化学储能装置。正如在落基山学院的"突破电池报告指出，目前有许多类型的锂离子电池，都有不同的性能特点和权衡。各国、研究机构和制造商正在大量投资于研发，以追求更好、更便宜的电池，其中大部分是锂离子电池。
最近，关于特斯拉声称已经开发出一种锂离子电池的化学成分，有很多传言浮出水面达到100万英里在它的生命周期中，表明在退化性能上有显著的改进。虽然最明显的影响是使用同一块电池可以行驶100万英里(这一特性对机器人出租车很有用)，但电动汽车电池寿命的提高对扩大电动汽车的使用案例还有许多其他影响。
由于电池健康状况的可变性以及循环寿命和安全性的急剧下降，目前的锂离子电池很难在大量的第二生命应用中实现盈利。
锂离子电池的性能下降有以下几个因素:时间;数量的周期;骑自行车的深度;和温度。以能量密度优化的锂离子电池，如NMC或NCA阴极化学电池，在历史上有较短的循环寿命，如果他们常规完全放电(100%的放电深度)。
目前制造的另一种最常见的锂离子化学物质是磷酸铁锂(LFP)，这种物质更重，能量密度更低(对于轻型汽车来说不那么好)，但具有更长的循环寿命。
更长的生命周期带来的新机遇
对高能量密度锂离子化学物质循环寿命的重大改进，将是实现电动汽车快速充电、汽车到电网的能力和更长的存储时间的巨大进步，包括利用第二寿命电池。然而，这些改进也带来了挑战:
快速充电
快速充电是未来电动汽车的一个重要组成部分，因为关键是电动汽车能提供和现在一样(如果不是更好的话)的功能和便捷的交通。然而,某些类型的锂离子电池的劣化率非常高当它们快速充电或放电时。改善阴极和电解液，减轻恶化的严重程度，延长电池寿命，将减少快速充电的负面影响。
汽车电网(V2G)充电
汽车能够在平衡电网中发挥作用的想法令人兴奋，但也充满了挑战。这两个日产和菲亚特都参与了V2G的测试同样，电动汽车电池会随着充放电循环而衰变。电池保修供应商不希望通过降低这些资产的移动能力来换取电网的少量补偿。
如果电动汽车电池的循环和寿命得不到改善，那么用于激励汽车到电网充电的定价很可能过高。为了提供这种平衡能力，可能需要不同的和额外的能源存储投资。
例如，将本地能源存储与快速充电基础设施相结合，仍然可以产生这样的好处，同时还能缓和快速充电带来的需求激增的影响。如果电动汽车电池性能没有显著改善，那么电动汽车单独提供分布式网格平衡或局部弹性的潜力不大。
长期持续存储
绝大多数并网电池项目都以短期存储事件为目标，但随着电池成本的降低，此类项目的平均持续时间从2015年的1.5小时增加到现在的2.2小时。除了额外的能源会增加项目成本之外，锂离子存储项目的开发人员通常还会将他们所需的能源过量增加10%到30%。这种额外的容量有助于减少电池完全放电的次数，并允许一些退化。
随着更长时间存储市场的成熟，提高电池寿命将是必要的，以提供信心的剩余能源含量的改装电动汽车电池，以匹配剩余价值的使用情况。
此外，在可能的情况下，较长持续时间的安装通常优先考虑较短持续时间的机会，包括辅助服务或短期能量转换(15分钟)。
电池开发商和资产所有者对这些短期市场的偏好会削弱电池对电网的弹性收益。寿命更长、性能更好的电池不需要有太多的缓冲容量，也不用担心电池退化的成本。因此，持续时间较长的项目将更经常地利用其全部装机容量，从而显著提高电池项目的经济效益。
系统规划者、监管者和投资者在设计和选择系统时应该考虑这些属性。
用于长时间存储的第二寿命电池
锂离子LFP已经具有相对较长的循环寿命，是许多电网安装的合理选择。然而，基于组件材料成本，LFP的最终价格下限预计在60美元/千瓦时左右。这可能过高的类型的长期季节性储存，将需要更高渗透的可再生能源。在世界上较冷的地区尤其如此，这些地区面临冬季能源需求高峰，而可用资源有限，有时持续时间很长。
Form Energy一直在用其创新的专利技术解决这个问题，目标是将资本成本控制在10美元/kWh以下。最近该公司签署了一项协议来演示a150小时存贮项目拥有强大的河流能量，一个重要的里程碑和进步为了实现能源转型。
第二寿命锂离子电池可以为长时间储存另一个经济的解决方案，因为他们的成本更低能满足必要的阈值。这将需要锂离子生态系统的扩建，包括采集，检测，回收和电池处理。
由于电池健康状况的可变性以及循环寿命和安全性的急剧下降，目前的锂离子电池很难在大量的第二生命应用中实现盈利。到目前为止，第二生命锂离子电池主要用于电信塔的弹性应用，但是一些公司正在测试第二生命网格应用程序。
随着更长时间存储市场的成熟，提高电池寿命将是必要的，以提供信心的剩余能源含量的改装电动汽车电池，以匹配剩余价值的使用情况。此外，锂离子市场向更少的化学物质和制造商之间共享标准的整合将极大地帮助第二生命市场跟踪和解决这一问题。
展望未来
对电网的前瞻性展望包括快速充电、汽车到电网的能力和包括第二寿命电池在内的长时间能源存储。随着电动汽车电池寿命的延长，这些新出现的用例将大大加快。
投资者、系统规划者和决策者在考虑激励和投资存储解决方案时，应该考虑循环对启用未来用例的影响。这应该包括建立一个强大的电池供应链，逐步标准化，并可以监测和比较第二寿命电池的剩余电池寿命。
