中國儲能網(wǎng)訊：10月12-13日，第五屆儲能技術(shù)在分布式能源與微電網(wǎng)中應(yīng)用高層研討會在深圳順利召開，來自行業(yè)協(xié)會、科研院所、知名企業(yè)的代表超過300名嘉賓到場參會。會議由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會、全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會聯(lián)合主辦。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、中國儲能網(wǎng)承辦。銀隆新能源股份有限公司儲能研究院院長姚高亮，在會上以“銀隆鈦技術(shù)構(gòu)建綠色儲能生態(tài)圈”為題做了精彩演講。
演講全文如下：
感謝協(xié)會給我這個機(jī)會和大家分享。我匯報四部分：一是根據(jù)目前開展的儲能項目在實際過程中遇到的難題。二是針對這些難題銀隆鈦電池系統(tǒng)有什么特點，怎么解決這些難題。三是我們的應(yīng)用案例。四是銀隆集團(tuán)公司的介紹。
儲能技術(shù)應(yīng)用隨著這兩年全球，尤其是中國不斷普及，在整個環(huán)節(jié)的作用都逐漸清晰，不需要像原來那樣繼續(xù)介紹。目前主要的難題包括幾大部分：1、電力電子方面中國積累了很多經(jīng)驗，有很多人才，PCS側(cè)，其他監(jiān)控側(cè)，我們認(rèn)為目前沒有太大的技術(shù)難題，主要的儲能推廣難度還是在電池系統(tǒng)方面，電池系統(tǒng)方面的問題一是循環(huán)壽命短，不管是電控交通領(lǐng)域廣義的儲能還是電力儲能，由于條件的苛刻，1-3年要更換一次，這是我們調(diào)研的實際數(shù)據(jù)。2、工作溫度范圍窄，因為儲能地點是不確定的，從南到北，從赤道到極地，有的低溫零下30度到40度，高溫50度以上，尤其是在低溫方面，0度以下很多電池是不能正常工作的。3、充放電倍率性能低，調(diào)頻領(lǐng)域或者重要支撐領(lǐng)域，普通的電池倍率性放不出來，發(fā)揮1M的功率，要配備同等AH規(guī)模的電池，擴(kuò)大容量，間接導(dǎo)致成本的增加。4、度電成本高，目前中國應(yīng)用場景最多是做削峰填谷，最核心的就是計算度電成本。我這兒說的度電成本是指每充放電一次所產(chǎn)生的成本，而不是一直投資的成本，高于1元。不同地區(qū)峰谷電價差最高接近1元，導(dǎo)致目前儲能系統(tǒng)推廣難度大，經(jīng)濟(jì)賬賺不回來等問題。
鈦酸鋰電池有什么特點？一是基于納米級的鈦酸鋰負(fù)極材料的3D級架構(gòu)，壽命長，單體循環(huán)壽命是3萬次。從第一代電池出來，到現(xiàn)在還是在實驗室測試。待會兒我會用更新的實驗數(shù)據(jù)來說明。一直投資，理論計算可以使用30年，還要考慮和日歷壽命結(jié)合，質(zhì)保是20年，這是按照一天一次的充放電循環(huán)去質(zhì)保的。二是耐寬溫，存儲溫度是零下50到60度。三是安全，不燃不爆，和傳統(tǒng)的鋰離子電池比，它不存在吸鋰，或者很少，內(nèi)阻變化很小，非常安全。四是高倍率充放電。五是度電成本低，儲能方面的經(jīng)濟(jì)賬非常誘人。全生命周期測算，度電成本充放電一次2毛錢，峰谷電價差大于這個數(shù)字可以投資。所有系統(tǒng)最重要的是安全，安全沒有保障，經(jīng)濟(jì)再好也不便于推廣。這是針刺、擠壓、切割、燃燒等測試情況下，沒有起火。這是6分鐘快速充放電速率，3萬次循環(huán)壽命，安全性原理上、機(jī)理上揭示了天生沒有SEI絕緣膜，和普通鋰電池的對比。這是實測的3D溫度性能范圍。沒有一款電池可以覆蓋所有領(lǐng)域，每種電池都可以找到它的應(yīng)用場景，它的能量密度比和磷酸鐵鋰比密度偏低，比通用的磷酸鐵鋰稍微多一點，比三元更低。我們要根據(jù)每個電池的優(yōu)點去尋找它的特定應(yīng)用場景。儲能領(lǐng)域?qū)臻g和重量不高的，完全可以推廣鈦酸鋰儲能。我們可以發(fā)揮快充的優(yōu)勢，裝幾十度電，成本效，快充一個充電樁可以管10-15臺車，可以解決特大型城市，尤其北京、上海、天津、廣州、深圳這樣的大城市在市中心建站難的問題。很多慢充的電池一個充電樁管2-3臺車，我們管10-15臺車，這樣可以緩解市政對充電站基建的壓力。我們的首都北京已經(jīng)大范圍批量推廣，不管是銀隆的電動車還是其他電動車都配置了鈦酸鋰電池。
PACK是非常重要的技術(shù)，經(jīng)過前期的推廣，不管是說探索還是野蠻式發(fā)展，很多車廠和電池廠都走過很多的彎路，很重要的原因是不注重PACK技術(shù)。PACK是綜合學(xué)科的技術(shù)。電管理方面不講，現(xiàn)在某個大型車廠要對1.5萬輛大巴車召回，主要是PACK熱管理不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致電池一年就要換，上市公司已經(jīng)決定召回，這是PACK沒有做好的情況。熱管理技術(shù)怎么做？首先是根據(jù)單體內(nèi)阻、電壓做熱仿和熱分布，每個單體各個點的溫度分布，在這個基礎(chǔ)上存儲之后，我們和美國做的案例拿過來的，再到PACK之后的熱仿真、熱技術(shù)，在這個基礎(chǔ)上做好你的熱管理設(shè)計。傳統(tǒng)的熱管理在能保證溫度范圍內(nèi)優(yōu)先考慮成本和易實現(xiàn)程度和優(yōu)先考慮風(fēng)冷，發(fā)熱量大，風(fēng)冷解決不了，再考慮水冷。這是我們在PACK方面的技術(shù)積累。
電池管理系統(tǒng)，大家都講一些基本功能，電壓、溫度、單體電壓、絕緣檢測的保護(hù)，過充過放保護(hù)，過溫、過流、短路等保護(hù)，實際上電池管理系統(tǒng)對SOC估計，還有SOS，電池健康狀況的估計，尤其是均衡的功能，我認(rèn)為是至關(guān)重要的。尤其是國家現(xiàn)在提出來梯次利用的問題。剛才陽光的陳總講了，新電池主動均衡未必能顯示出效果，要同意這種觀點，隨著電池廠自動化不斷普及，工藝水平是逐漸提高的，早期電池的一致性是很好的。這也是為什么這兩年來新上儲能的電池系統(tǒng)都用被動均衡，因為早期一致性非常好，要充滿就充滿，要放滿就放滿。環(huán)境不一致性客觀存在，尤其是溫度的差異，像儲能系統(tǒng)實際測過，一個標(biāo)準(zhǔn)的電池柜在冬天情況下，最底層的電池和最高層的電池在5-8度的溫度差異，溫度的差異導(dǎo)致的不一致性客觀存在，像雙胞胎不可能存在相同的環(huán)境，隨著電池使用壽命和時間不斷推移，一致性一定顯示出來。它主要包括內(nèi)阻會有差異，電化學(xué)性能的差異導(dǎo)致容量發(fā)生差異，這個要采用均衡技術(shù)，不管是梯次利用還是后期電池系統(tǒng)使用的后期性能保證，均衡的根本目的，我認(rèn)為保持一致性不是最終目的，而是保持電池系統(tǒng)盡可能多充電，盡可能多放電。比如我買5KWH、5度電的系統(tǒng)，我用3度電，單體電壓3度電，你電壓能保證我盡可能長時間使用，電池充電和放電最多是目的，不管是被動均衡還是主動均衡，策略必須圍繞你最終的目的來制定軟件策略。很多廠家追求表面的一致性，其實電池不一致性是客觀存在的，均衡性不能解決電池的不一致性，不管是主動均衡還是被動均衡，被動均衡是說單體高了，在旁路給它開個電阻，避免電壓快速升高。主動均衡是能量高、能量多、電壓高的，瞬間通過電子電路把能量轉(zhuǎn)移到低的上面去，最終目的是保證多充電、多放電。這是我們實測的情況，右邊是我們實測的?？梢钥吹街鲃又圃觳灰恢滦院椭鲃泳庵?，單體是35AH，制造不均衡是15AH，經(jīng)過30個循環(huán)之后能量能夠恢復(fù)到36AH左右，因為額定標(biāo)稱35，實際36，這是主動均衡實際的效果。梯次利用，中國大批量的電池主要是從動力電池退役下來的，把電池拆解下來再重新利用，代價算下來，制造費用已經(jīng)遠(yuǎn)超過電池本身的費用。
數(shù)據(jù)管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，這么大的電池，不管是電動交通領(lǐng)域還是儲能領(lǐng)域，電動交通領(lǐng)域，好在2015年國家出臺31960的標(biāo)準(zhǔn)，在我們的倡議下。2012年左右，遠(yuǎn)程技術(shù)就已經(jīng)全部普及在車廠，儲能系統(tǒng)，不管是和南澳合作863項目還是國內(nèi)項目、國外項目，我們所有電池數(shù)據(jù)都進(jìn)行有效監(jiān)控。早期電池信息運(yùn)作，研發(fā)的做均衡策略的反饋，不需要人員到現(xiàn)場。后來電控以及遠(yuǎn)程升級這些東西都已經(jīng)打通了，通過海量數(shù)據(jù)發(fā)覺控制策略上的優(yōu)化。這是我們的優(yōu)勢，在PACK熱管理、電管理的基礎(chǔ)上，加上BMS均衡，高精度測量的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)電池系統(tǒng)的高效率充放電。
應(yīng)用案例，我們在國外的儲能項目比國內(nèi)做得多一些，第一個是和通用電器做的風(fēng)電項目。AES，國內(nèi)很多電池廠家和AES有合作，做調(diào)頻，充分發(fā)揮鈦酸鋰電池的性能。維斯塔斯做的風(fēng)電項目，也是我們標(biāo)準(zhǔn)集裝箱儲能整合風(fēng)力發(fā)電。夏威夷電網(wǎng)項目，夏威夷是孤島，有柴油發(fā)電和光伏發(fā)電，必須要儲能。這是我們標(biāo)準(zhǔn)的集裝箱，電池系統(tǒng)，BMS系統(tǒng)，消防系統(tǒng)，熱管理系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，整個系統(tǒng)有非常標(biāo)準(zhǔn)、非常成熟的工藝，便于我們大范圍交付客戶。這是咱們國內(nèi)的，主要是以示范項目為主，有小部分商業(yè)應(yīng)用的，是國網(wǎng)2MW風(fēng)光儲能項目。南網(wǎng)863計劃，是深圳的項目，一期是磷酸鐵鋰，是全球第一個10KV的系統(tǒng)，這是全部串聯(lián)的，沒有并聯(lián)的機(jī)組，亮點客服環(huán)流，在難忘內(nèi)部獲得科技進(jìn)步一等獎。還有家庭儲能和別墅儲能，在石家莊和珠海的，我們自己開發(fā)的樓盤和上海電氣配合做的生物發(fā)電廠調(diào)頻儲能項目。很多地方建站難，就是VEG，通過電網(wǎng)夜晚把電補(bǔ)到移動充電車上，然后用移動充電車來給汽車充電。軍用儲能，鈦酸鋰的性能好，在軍用開發(fā)一些便攜式充電設(shè)備，我們剛剛安裝調(diào)試的高鐵儲能已經(jīng)金屬車輛，目前正在等高鐵系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，還有港口RTG項目。
目前銀隆在國內(nèi)有8個基地，廣東在珠海，河北有兩個，石家莊和邯鄲基地。天津基地，華東的是南京產(chǎn)業(yè)院，西北是蘭州產(chǎn)業(yè)園，還有成都產(chǎn)業(yè)園，我們收購了洛陽一個做商用車，還有美國的奧鈦產(chǎn)業(yè)基地，做基礎(chǔ)和材料方面的研發(fā)。我們的超級工廠，新的廠房是全自動，目前有一個智能制造單位的示范名單，我們是全中國唯一一家集團(tuán)兩家企業(yè)同時入選，一個是電池材料的生產(chǎn)基地，還有電池的數(shù)字化車間的示范，通過自動化的高精度的設(shè)備保證電池的使用。我們在電動交通上發(fā)力從2014年開始，經(jīng)過3年時間，我們目前在全國做到前五，儲能方面也期待在不久的將來有很大的突破。
匯報到這兒，謝謝！
（本文根據(jù)第五屆儲能技術(shù)高層研討會會議錄音整理，未經(jīng)本人審核，不足之處，請批評指正。）
