中國儲能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構(gòu)共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)， 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認(rèn)證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月11日下午，中國電力科學(xué)研究院有限公司儲能所副所長官亦標(biāo)受邀在儲能檢測、認(rèn)證及標(biāo)準(zhǔn)專場分享主題報告，報告題目為《儲能電池新國標(biāo)要點解讀及工程應(yīng)用》。以下為報告主要內(nèi)容：
官亦標(biāo)：各位下午好！今天我為大家分享一下儲能電池的新國標(biāo)、要點解讀以及國標(biāo)在儲能工程應(yīng)用方面的一些作用。因為時間關(guān)系，今天只是一個簡要的解讀，后面標(biāo)委會會組織專門的標(biāo)準(zhǔn)宣貫。
首先我們從新型儲能的總體應(yīng)用需求角度來看它對儲能電池的要求。從宏觀層面來說，有四個方面，能用、好用、敢用、用好。能用只是從功能完備性的角度來說的，就是它的功能能滿足要求。好用是對設(shè)備的性能可靠性有更高的要求。敢用是安全方面要可控，用好是后面怎么運行怎么控制怎么挖掘儲能電池的性能潛力，這依賴于后期的管理和運行維護(hù)。
從儲能電站并網(wǎng)運行要求的角度來說，首先是要確認(rèn)電站的裝機容量，包括額定功率、額定能量、能量效率等。這些關(guān)鍵的應(yīng)用指標(biāo)怎么確定？怎么標(biāo)定？這是比較復(fù)雜的事情，不是宣稱多少就是多少，這要以公允條件下最終實際能夠出來的數(shù)為準(zhǔn)。在并網(wǎng)性能方面，現(xiàn)在有跟網(wǎng)型、構(gòu)網(wǎng)型不同類型，在出現(xiàn)電氣故障條件下，對應(yīng)儲能電池這部分，能不能滿足這些復(fù)雜工況的應(yīng)用要求。比如說像構(gòu)網(wǎng)型應(yīng)用，在過載工況下，在故障條件下，對應(yīng)直流側(cè)的電池系統(tǒng)能不能在電網(wǎng)故障工況或者極限工況下正常工作，這除了跟儲能電池的實際性能相關(guān)，還與儲能電池本身的參數(shù)定義密切相關(guān)。在環(huán)境適應(yīng)性方面，主要說的是儲能設(shè)備在自然環(huán)境下，風(fēng)吹日曬、雨雪冰霜、包括風(fēng)沙、高海拔、高濕熱等等，能不能發(fā)揮正常的功能和性能。在這方面還有很多欠缺，還缺乏足夠的驗證。在耐久性方面，對于儲能系統(tǒng)的日歷壽命、循環(huán)壽命的預(yù)測和驗證也是當(dāng)前的難題，這個大家都理解。在安全性方面，包括電氣、機械、環(huán)境、熱等的全面安全。最后就是對儲能系統(tǒng)狀態(tài)的確定，這與儲能電站的調(diào)度運行是直接相關(guān)的，只有精準(zhǔn)地確定它的狀態(tài)以后，才能夠成為高置信度的被調(diào)用對象，這個狀態(tài)涉及到很多方面，包括歷史的狀態(tài)，靜態(tài)的狀態(tài)，運行過程中動態(tài)變化的狀態(tài)。
所有這些方面到現(xiàn)在為止，都存在很多問題或者難題要研究和解決，只有把這些都解決了，儲能才會真正發(fā)揮應(yīng)有的作用和價值。
從應(yīng)用需求層層分解下來，就涉及到我們?nèi)绾味x儲能電池產(chǎn)品，去年12月28日發(fā)布了儲能電池新國標(biāo)，今年7月1日正式實施，是非常關(guān)鍵核心的標(biāo)準(zhǔn)。
新國標(biāo)明確了它的適用范圍，可以用于電力儲能用鋰離子電池的設(shè)計、制造、試驗、檢測、運行維護(hù)和檢修，從這句話可以看出來，這個標(biāo)準(zhǔn)是我們以應(yīng)用需求導(dǎo)向定義儲能電池產(chǎn)品的重要依據(jù)，可以指導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計、制造，也就是說我們要按照從應(yīng)用需求角度的標(biāo)準(zhǔn)要求去正向設(shè)計制造產(chǎn)品，只有這樣才能真正滿足電力應(yīng)用的實際需求。
在編碼方面，新國標(biāo)在上一版基礎(chǔ)上進(jìn)行了補充和完善，這里大家可以看到，包括電池的材料體系、電解質(zhì)的類型等等，我們通過編碼的方式把產(chǎn)品信息都公開透明化。比如電解質(zhì)類型包括液態(tài)、固態(tài)、固液混合都可以在里面標(biāo)注，如果是鋰電池的固態(tài)體系也適用這個標(biāo)準(zhǔn)。
在工作參數(shù)要求方面，這是基礎(chǔ)和核心，在標(biāo)準(zhǔn)里用了大量的篇幅去規(guī)定了電池工作參數(shù)，應(yīng)包含哪些具體參數(shù)，應(yīng)該怎么設(shè)定，各個層級之間是什么樣的邏輯關(guān)系，這是非常細(xì)致的工作，對產(chǎn)品的設(shè)計定義以及使用過程都是非常關(guān)鍵的。
具體到儲能電池產(chǎn)品它的規(guī)格參數(shù)怎么設(shè)定，我們在新版國標(biāo)里做了詳細(xì)規(guī)定，相對于上一版來說，有更細(xì)化的具體參數(shù)要求，包括功率、能量、循環(huán)次數(shù)等，主要強化了對于各個電池層級工作參數(shù)限值的要求，像溫度、電壓包括電壓差值、溫度差值等等，在什么時候要告警，什么時候做限制性動作，什么時候必須切斷保護(hù)，分一二三級參數(shù)進(jìn)行控制。
在尺寸和質(zhì)量方面也提了更高的要求，這個大家容易忽略，尺寸質(zhì)量的偏差針對上一版有更高的要求，這實際上也體現(xiàn)了儲能電池作為規(guī)?；a(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)產(chǎn)品，制造能力或者制造水平也能反映在尺寸和質(zhì)量的偏差控制里面。
在功率能量的定義方面，新國標(biāo)的修訂原則遵從DL/T 2528-2022《電力儲能基本術(shù)語》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)里對電池充放電功率、時間和能量，都有明確的規(guī)定。一旦定義或者設(shè)定了儲能電池的額定功率、額定能量，意味著全壽命周期內(nèi)都要滿足，并且能持續(xù)運行。如果不能滿足全生命周期的要求就不叫額定功率也不叫額定容量，這是相對上一版標(biāo)準(zhǔn)比較大的變化。
新國標(biāo)新增了功率特性檢驗項目，專門針對儲能電池設(shè)置了不同功率條件下的能量標(biāo)定，同一款電池、同一個型號產(chǎn)品，根據(jù)市場需求或者客戶不同需求，可以明確小于額定功率條件下產(chǎn)品對應(yīng)的能量是多少，通過一系列的標(biāo)定給出系列值，如果說需要降功率承諾產(chǎn)品性能，從標(biāo)準(zhǔn)角度提供了標(biāo)定的依據(jù)。
在能量效率方面，新國標(biāo)的要求有提升，從單體到模塊到簇是遞增的，如果沒有參與這個標(biāo)準(zhǔn)編制大家會有疑問，這實際上是站在應(yīng)用需求角度設(shè)定的指標(biāo)要求，而不是站在某一個具體產(chǎn)品角度去看待這個問題，從應(yīng)用的角度和需求角度當(dāng)然希望能達(dá)到百分之百的理想效率，但是實際上達(dá)不到，需求和技術(shù)的現(xiàn)實要有平衡。所以我們從整站的角度，比如說希望整站效率達(dá)到90%，或者88%，我們?nèi)サ雇齐姵叵到y(tǒng)、電池簇等各個層級的效率至少要達(dá)到多少，比如電池簇設(shè)定到95%，這樣再往下遞減。為什么模塊和單體效率設(shè)定的低一些，這有多重考慮，最重要的是我們通過指標(biāo)要求去倒逼整個電池系統(tǒng)的設(shè)計，引導(dǎo)如何去定義電池系統(tǒng)的關(guān)鍵工作參數(shù)，從單體到系統(tǒng)在工作參數(shù)層面就要層層壓縮，這是為了保證最終整個儲能電站的安全也好、壽命也好、效率也好都能夠達(dá)到最終的實際效果，為儲能電站整體運行效果提供充足的裕度，另一方面，對于部件層級的模塊、單體的效率要求放低，可以把工作參數(shù)范圍設(shè)定得寬一些，也是為了保障在全壽命周期范圍內(nèi)、在特定運行邊界條件下能夠充分挖掘儲能電池的作用潛力?？傊芰啃实闹笜?biāo)設(shè)定要求是從兼顧需求與現(xiàn)實、潛力與裕度角度綜合考慮的，不是僅僅從某個具體產(chǎn)品角度考慮的。
在循環(huán)性能方面，新國標(biāo)也有很大的變化，在2018年版的國標(biāo)只是要求保持率，循環(huán)一千次看能量保持率多少，但從實際應(yīng)用角度，包括遵從術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，按照全壽命周期保證額定值的原則，重新設(shè)定了對循環(huán)性能的要求以及檢驗的方法。把額定功率條件下的循環(huán)次數(shù)作為儲能電池產(chǎn)品的一個設(shè)計值。在檢驗的時候，把這個循環(huán)次數(shù)設(shè)計值和額定功率、額定能量關(guān)聯(lián)起來，就是說在確定額定功率、額定能量的設(shè)計值時還要同時考慮循環(huán)次數(shù)的設(shè)計值，可以設(shè)定6000次、8000次、1萬次，可以按照自身技術(shù)水平結(jié)合市場需求以及企業(yè)戰(zhàn)略，靈活設(shè)計儲能電池產(chǎn)品，設(shè)計和承諾的循環(huán)次數(shù)越多，理論上每次循環(huán)可以衰減的能量就越小，與一定循環(huán)次數(shù)的實測值進(jìn)行比對，通過這種方式去認(rèn)定宣稱的循環(huán)次數(shù)是否有效、是否經(jīng)得起檢驗。這樣就形成了對設(shè)計值或承諾值的約束和標(biāo)定，在一定程度上解決了之前盲目宣稱或承諾循環(huán)次數(shù)以及無法驗證的痛點問題。另外，類似于功率特性的檢驗項目，新國標(biāo)在循環(huán)性能檢驗過程中也把同款產(chǎn)品不同能量對應(yīng)的標(biāo)稱循環(huán)次數(shù)也會做推算，比如說額定100Wh，希望定義到80Wh，對應(yīng)的標(biāo)稱循環(huán)次數(shù)會提升，那它到底是多少，通過實際檢驗把它推算出來，最后得到同一款產(chǎn)品設(shè)定成不同的能量對應(yīng)的循環(huán)次數(shù)標(biāo)稱值是多少，從一定程度上也解決了同款產(chǎn)品設(shè)定不同的能量值時如何檢驗標(biāo)定的問題。
在安全與可靠性方面，新國標(biāo)有很多新的變化，首先特別提醒新國標(biāo)增加的一個重要的細(xì)節(jié)要求，在所有安全性能檢驗項目，當(dāng)然也包括所有其他性能檢驗項目，都要求試驗過程中不應(yīng)該在防爆閥或者泄壓點之外的位置發(fā)生破裂，硬殼電池在防爆閥之外、軟包電池在泄壓點之外發(fā)生破裂，說明設(shè)計制造是有問題的，將判定為檢驗結(jié)果不合格，這個細(xì)化要求對儲能電池的安全設(shè)計制造提出了更高的要求。
對于絕熱溫升特性，跟上一版國標(biāo)相比就不再是簡單的數(shù)據(jù)搜集，而是在試驗過程中電池表面溫度達(dá)到一級報警溫度時，增加了對溫升速率的技術(shù)要求，這是對儲能電池?zé)岚踩缘牧炕蟆?
對于熱失控性能，新國標(biāo)要求在全壽命周期內(nèi)，當(dāng)達(dá)到熱失控的判定條件時，電池表面溫度應(yīng)大于90℃，就是要求儲能電池發(fā)生熱失控時的溫度不能太低，越高越好，這是體現(xiàn)安全性非常重要的指標(biāo)，也是能體現(xiàn)電池設(shè)計制造技術(shù)水平的一個重要的量化指標(biāo)。對于熱失控具體試驗方法，相對于2018版，由充電以后再加熱修訂為充電同時啟動加熱，這是為了能更快更徹底地觸發(fā)電池?zé)崾Э?，這是檢驗過程需要達(dá)到的目的。還有一個很大的變化就是，新國標(biāo)增加了循環(huán)以后的熱失控要求，做完循環(huán)性能試驗，還要再次進(jìn)行熱失控性能試驗，仍然要達(dá)到新電池的要求，這在一定程度上體現(xiàn)了全壽命周期內(nèi)都要滿足安全性能的實際應(yīng)用要求，這對儲能電池的安全設(shè)計制造提出了更高要求。
對于模塊熱失控擴散性能，新國標(biāo)增加了熱失控擴散試驗后的絕緣性能檢驗，這對實際工程應(yīng)用來說，也是非常重要的，要從模塊的設(shè)計層面去考慮發(fā)生熱失控以后，比如有漏液的情況，仍然能保證基本的絕緣性能要求。
對于其他的安全可靠性要求，主要有短路性能，新國標(biāo)最大的變化是對于電池模塊，要求在兩種外部短路電阻條件下要同時滿足要求，就是所謂的軟短路和硬短路兩個層面對電池模塊的短路安全性能提出了更高要求。另外新國標(biāo)還新增了模塊的振動性能、液冷管路的耐壓性能、高海拔的絕緣性能等等，也是為了更全面地滿足新的技術(shù)和特殊應(yīng)用場景的檢驗要求。
對于倍率充放電性能，新國標(biāo)把2倍倍率保留為電氣性能要求，把4倍倍率調(diào)整到過載安全性能要求。這體現(xiàn)了對于儲能電池額定值的強化確認(rèn)和檢驗，因為我們在標(biāo)準(zhǔn)里設(shè)置再多的技術(shù)要求和檢驗項目，對儲能電池的性能，特別是對于壽命、可靠性等長期性能的驗證手段是有限的，2倍倍率性能達(dá)到一定指標(biāo)是對額定值的強化確認(rèn)，不管是2倍還是4倍，僅僅是一次性檢驗項目，不是說通過2倍4倍的一次檢驗，在實際使用時就有2倍4倍的能力，不是這個概念，這是容易混淆的。如果說要宣稱能實際運行到2倍，那應(yīng)將2倍重新設(shè)定為額定值進(jìn)行全面的檢驗，其中包含要滿足4倍的一次性能檢驗要求，這才能認(rèn)可2倍的實際運行性能。
為滿足工程應(yīng)用需求，在新國標(biāo)里明確了抽檢規(guī)則，對儲能電池的安全質(zhì)量管控來說是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因為不管是型式檢驗還是后面的并網(wǎng)檢測，都不能直接驗證實際供貨儲能電池的真實技術(shù)性能。
標(biāo)準(zhǔn)對高質(zhì)量的儲能工程項目建設(shè)來說起到了巨大的支撐作用，在儲能工程建設(shè)全環(huán)節(jié)都會涉及到標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。比如規(guī)劃設(shè)計、可研、設(shè)備選型，怎么提專業(yè)全面的技術(shù)要求，怎么對產(chǎn)品的安全質(zhì)量進(jìn)行驗收，驗收的具體方案怎么設(shè)計，設(shè)備選型的依據(jù)是什么，這都涉及到我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)檢驗以后產(chǎn)生的報告記載的參數(shù)及結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)和比對。
我今天的分享就到這，謝謝。
