中國儲能網(wǎng)訊:力高新能正將車規(guī)級的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入儲能領(lǐng)域,開始引領(lǐng)儲能行業(yè)向更高標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。
儲能安全問題始終是懸在頭頂?shù)摹斑_(dá)摩克里斯之劍”。
近期,德國、美國加州及國內(nèi)浙江溫州地區(qū)接連發(fā)生鋰電池儲能電站安全事故,再度敲響儲能行業(yè)安全警鐘。隨著儲能電站投運項目迅猛增長,早期投運的儲能電站已經(jīng)暴露出大量安全風(fēng)險。
5月14日,國家發(fā)改委發(fā)布《電力市場運行基本規(guī)則》,電能量交易、容量交易、電力輔助服務(wù)交易的推進(jìn)將徹底打通儲能的盈利機制,儲能將逐漸走向大規(guī)模頻繁調(diào)用,這意味著,市場對儲能產(chǎn)品的安全性和經(jīng)濟性要求進(jìn)一步提升。
儲能系統(tǒng)“四大件”中,電池環(huán)節(jié)屬于電化學(xué)領(lǐng)域,而BMS、PCS、EMS均屬于電力電子領(lǐng)域,這兩大領(lǐng)域之間存在較為明顯的技術(shù)壁壘。
其中,儲能BMS屬于感知系統(tǒng),電池的狀態(tài)數(shù)據(jù)是儲能EMS系統(tǒng)充放電決策控制的基礎(chǔ),BMS不僅是儲能系統(tǒng)性能優(yōu)化的關(guān)鍵,更是安全保障的基石。
儲能行業(yè)技術(shù)迭代迅速,儲能電芯、系統(tǒng)、電站均呈現(xiàn)大型化趨勢,儲能系統(tǒng)中串并聯(lián)的電池數(shù)量持續(xù)增多,對儲能的安全性和可靠性提出了更大挑戰(zhàn),BMS要實現(xiàn)對海量電池的安全高效管理絕非易事。
一方面,儲能電池本體需要通過材料、工藝創(chuàng)新持續(xù)提高安全性和循環(huán)壽命;另一方面,BMS肩負(fù)著提升儲能安全性和經(jīng)濟性兩大重任,必須提高均衡管理能力、監(jiān)測和早期故障預(yù)警能力、系統(tǒng)協(xié)同性和產(chǎn)品可靠性等。
行業(yè)呼吁儲能產(chǎn)品品質(zhì)躍升
雖然市場普遍對儲能BMS的作用有一定認(rèn)知,但由于國內(nèi)儲能調(diào)用率低,已投運的儲能系統(tǒng)還比較“年輕”,BMS對提升儲能全生命周期安全、壽命的效果沒有被充分挖掘。
而現(xiàn)階段儲能BMS產(chǎn)品本身也普遍存在可靠性不足、產(chǎn)品同質(zhì)化等問題,儲能BMS產(chǎn)品的演進(jìn)滯后于電芯、PCS等其他核心部件,主要原因在于儲能BMS缺乏精細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和流程,普遍停留在相對粗放的階段。
鋰電池儲能系統(tǒng)的安全可靠性測試和驗證標(biāo)準(zhǔn)尚不完善,近年來,在資本的助推下,大量企業(yè)涌入儲能行業(yè),缺乏技術(shù)積累,市場上的儲能產(chǎn)品良莠不齊。
在儲能行業(yè)高度內(nèi)卷競爭下,企業(yè)不僅要守住產(chǎn)品安全和質(zhì)量底線,更要以技術(shù)創(chuàng)新提高儲能系統(tǒng)安全的上限。
隨著市場對儲能產(chǎn)品安全性和經(jīng)濟性的要求持續(xù)提升,2024年,儲能BMS也將迎來一場“躍升式”變革。
在電芯領(lǐng)域,寧德時代、遠(yuǎn)景動力、蜂巢能源等頭部動力電池企業(yè),較早以車規(guī)級嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行儲能專用電芯的開發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)制造,來確保儲能電芯的極致安全和優(yōu)異性能。
車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)的儲能電芯已得到市場廣泛認(rèn)可,天合儲能等非動力電池企業(yè)也推出了車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)儲能電芯。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常落后于行業(yè)技術(shù)發(fā)展,作為核心電力電子部件的BMS,也同樣需要以更為嚴(yán)苛的要求和制造標(biāo)準(zhǔn),保障儲能的穩(wěn)定可靠運行,行業(yè)對于車規(guī)級BMS的呼聲漸起。
據(jù)高工儲能調(diào)研了解,目前國內(nèi)最大的第三方BMS提供商是力高新能,作為一家深耕BMS行業(yè)14年的龍頭BMS企業(yè),力高新能恪守極其嚴(yán)苛的車規(guī)級全流程標(biāo)準(zhǔn),從BMS技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)到生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管控等各個環(huán)節(jié)形成了高標(biāo)準(zhǔn)、體系化的流程和要求。
基于動力電池BMS行業(yè)的深厚積累,力高新能正將車規(guī)級的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入儲能領(lǐng)域,開始引領(lǐng)儲能行業(yè)向更高標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。
目前,儲能行業(yè)已逐漸走上健康的發(fā)展道路,從價格導(dǎo)向轉(zhuǎn)向價值導(dǎo)向。車規(guī)級電子零部件要求覆蓋整車全生命周期,儲能同樣需要能夠覆蓋全生命周期的零部件。
車規(guī)級BMS助力儲能提效降本
不同于傳統(tǒng)工業(yè)級產(chǎn)品,“車規(guī)級”是高端制造水平的代名詞,從技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造到供應(yīng)鏈管控、認(rèn)證檢測等各個環(huán)節(jié)都有高標(biāo)準(zhǔn)、體系化的流程和要求。
汽車行業(yè)經(jīng)過數(shù)百年沉淀,在實踐中形成了對電子零部件的通用標(biāo)準(zhǔn),包括零失效質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)IATF16949、ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)及其關(guān)鍵組成部分——汽車安全完整性等級(ASIL)、車規(guī)驗證標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q。
據(jù)了解,力高新能是國內(nèi)首家獲得ASIL D(最高等級)功能安全流程認(rèn)證的第三方BMS企業(yè),參與起草了多項國家標(biāo)準(zhǔn),力高新能不僅是技術(shù)革新者,也是規(guī)則制定者。
據(jù)力高新能相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,車規(guī)級BMS嚴(yán)苛要求貫穿全流程,必須保證從概念到產(chǎn)品的每一個環(huán)節(jié)都達(dá)到車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)。
研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)方面,力高新能建立了一套涵蓋物料選型、硬件模塊化、軟件架構(gòu)、算法優(yōu)化、測試自動化、大數(shù)據(jù)管理和研發(fā)流程的七層技術(shù)平臺,儲能BMS也承襲車用BMS功能安全ASIL D和ASPICE CL2開發(fā)流程。
生產(chǎn)質(zhì)量控制方面,力高新能亦采用車規(guī)級的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)和流程管控,不僅能夠保證BMS產(chǎn)品長時間運行的穩(wěn)定性和耐用性,還在極端溫度、濕度、震動等惡劣環(huán)境下保持產(chǎn)品性能穩(wěn)定,真正做到高安全性和高可靠性。
通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈_發(fā)流程和卓越的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),力高新能車規(guī)級BMS還能夠以更高的良品率確保產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定交付,助力儲能系統(tǒng)提效降本。
基于全流程車規(guī)級的高要求,力高新能的BMS產(chǎn)品在行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。
BMS在儲能系統(tǒng)中的成本占比不高,在不少人看來,儲能BMS的技術(shù)門檻也不高,雖然把儲能BMS做到“60分”并不難,但要做到“80分”甚至更高,難度不亞于電芯和PCS。
儲能BMS的技術(shù)難點可以分為硬件和軟件兩大層面,也就是芯片和算法。對于BMS企業(yè)而言,SOX(SOC/SOH/SOP/SOE)的算法是現(xiàn)階段形成產(chǎn)品差異化的重點。
不過,目前BMS軟件算法能夠?qū)崿F(xiàn)高精度SOC估算的并不多,只有部分企業(yè)能夠把SOC估計誤差控制在5%以內(nèi),而力高新能等頭部企業(yè)實現(xiàn)了SOC估計誤差小于2%,力高新能SOC自適應(yīng)估計算法被認(rèn)定為國際先進(jìn)水平。
第三方BMS龍頭引領(lǐng)儲能BMS車規(guī)級進(jìn)階
此前,在新能源強配/競配政策和儲能企業(yè)價格戰(zhàn)的背景下,一味追求低價的業(yè)主和儲能系統(tǒng)集成商不在少數(shù),企業(yè)在BMS上研發(fā)投入普遍不足,加上儲能電池的運行數(shù)據(jù)不夠,儲能BMS的算法仍停留在較為初級的層面。
雖然動力電池和儲能電池有所差異,但底層技術(shù)共通,不難發(fā)現(xiàn),儲能電池企業(yè)大部分也是動力電池企業(yè)。
同理,雖然儲能BMS追求的不是高功率,而是高安全、長循環(huán),但動力電池BMS與儲能電池BMS的底層技術(shù)邏輯一致。
高工儲能認(rèn)為,力高新能作為頭部動力電池BMS廠商,在儲能電池BMS領(lǐng)域更具競爭優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在四個方面:
一是車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到儲能行業(yè),意味著以高打低,卓越的產(chǎn)品品質(zhì)是一個良性市場的統(tǒng)一追求。力高新能不僅為客戶提供了一個穩(wěn)定性的新高度,而且重新界定了儲能系統(tǒng)的可靠性與安全標(biāo)準(zhǔn)。
二是力高新能在新能源汽車BMS領(lǐng)域擁有大規(guī)模成熟產(chǎn)品驗證,足以證明力高新能的技術(shù)成熟度和先進(jìn)性。海量數(shù)據(jù)積累,也會反過來促進(jìn)產(chǎn)品和算法的加速迭代。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2023年,力高新能BMS裝機量51.1萬套,市場份額超7%,是國內(nèi)最大的第三方BMS提供商。
三是力高新能擁有成熟的供應(yīng)鏈管控能力,具備持續(xù)、穩(wěn)定、快速供貨能力,以極致品質(zhì)幫助儲能電池減少售后和維護成本、提升全生命周期放電量,實現(xiàn)儲能系統(tǒng)端到端全生命周期的經(jīng)濟性提升。
四是基于力高新能完善的開發(fā)體系,能夠以車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)針對儲能細(xì)分場景進(jìn)行定制化開發(fā),目前,力高新能不同場景要求推出了大儲、工商儲、戶儲BMS方案。
在大儲BMS領(lǐng)域,力高采用三級架構(gòu)設(shè)計,有效提升電池簇的使用壽命和系統(tǒng)的整體性能。除了常規(guī)大儲產(chǎn)品外,還有112串的從機和加上主動均衡等多樣化產(chǎn)品供客戶靈活選配。
在工商儲BMS領(lǐng)域,力高在監(jiān)測、保護和能量管理功能,以及系統(tǒng)的靈活性和擴展性上表現(xiàn)突出,以適應(yīng)多變的工商業(yè)能源需求,幫助客戶優(yōu)化能源消耗,降低運營成本。
在戶儲BMS領(lǐng)域,力高通過國際嚴(yán)苛認(rèn)證,如歐洲通標(biāo)、德國VDE AR-E 2510-50認(rèn)證等,確保了產(chǎn)品的安全性和可靠性,幫助用戶通過精準(zhǔn)的電池狀態(tài)監(jiān)測和智能的能量管理,實現(xiàn)能源的自給自足。
BMS行業(yè)是典型的技術(shù)導(dǎo)向型行業(yè),第一梯隊BMS企業(yè)的創(chuàng)新能力和競爭優(yōu)勢將進(jìn)一步放大,力高新能與第二梯隊及非專業(yè)BMS企業(yè)在研發(fā)投入、產(chǎn)品競爭力等方面將進(jìn)一步拉開差距。目前,已有越來越多頭部儲能電池廠商和系統(tǒng)集成商引入第三方專業(yè)BMS企業(yè)。
作為頭部BMS企業(yè),力高新能的入局更多在于引領(lǐng)儲能BMS行業(yè)升級,車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)將成為儲能安全和效率進(jìn)階的一大趨勢。
未來,力高新能將通過4S(BMS、EMS、PCS、TMS)協(xié)同,進(jìn)一步引領(lǐng)儲能系統(tǒng)向精細(xì)化、智能化控制演進(jìn)。