中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2018年，我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量已累計(jì)達(dá)139.87億只。按照國(guó)家規(guī)定，當(dāng)動(dòng)力電池容量衰減至80%以下，需要進(jìn)行強(qiáng)制回收。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)退役動(dòng)力電池將累計(jì)約達(dá)20萬(wàn)噸，可以說首個(gè)動(dòng)力電池“退役潮”已經(jīng)到來(lái)，廢棄動(dòng)力電池的回收與利用，已經(jīng)成為一個(gè)重要的社會(huì)議題。
中國(guó)鐵塔公司是動(dòng)力電池梯次利用的最主要用戶之一，有著“基站之王”的稱號(hào)。自2018年起，公司旗下200萬(wàn)個(gè)基站，已開始全部采用退役動(dòng)力鋰電池。預(yù)計(jì)到2020年，鐵塔基站的需求可以消化1000萬(wàn)輛新能源汽車的退役動(dòng)力電池，成為 “退役潮”中資源回收和環(huán)境保護(hù)的中堅(jiān)力量。
鈦酸鋰電池的基本特性
鈦酸鋰（LTO）電池，通常是指以鈦酸鋰材料為負(fù)極，與錳酸鋰、三元鋰或磷酸鐵鋰等正極材料，組成的2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。目前，國(guó)內(nèi)最大的鈦酸鋰電池生產(chǎn)企業(yè)是總部位于珠海的銀隆新能源股份有限公司，其掌握了鈦酸鋰電池的核心技術(shù)，批量生產(chǎn)鈦酸鋰電池并廣泛應(yīng)用新能源汽車與儲(chǔ)能方面。
鈦酸鋰材料（Li4Ti5O12）具有穩(wěn)定的三維晶體結(jié)構(gòu)，被稱為“零應(yīng)變材料”，充放電過程中結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生變化，在鋰電池負(fù)極材料中備受關(guān)注。同時(shí)具有電化學(xué)反應(yīng)速度快，放電平臺(tái)平坦且可達(dá)1.55V的先天性優(yōu)勢(shì)。可以預(yù)見，未來(lái)鈦酸鋰將會(huì)成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用在新能源汽車和儲(chǔ)能應(yīng)領(lǐng)域。
銀隆通過納米化工藝與結(jié)構(gòu)控制技術(shù)相結(jié)合，研發(fā)、生產(chǎn)的鈦酸鋰電池，具有高安全、快充放、耐寬溫、長(zhǎng)壽命等突出性能。
梯次鈦酸鋰電池的對(duì)比優(yōu)勢(shì)
新能源汽車動(dòng)力電池大多采用鎳系列和鋰系列，這些動(dòng)力電池的梯次利用被譽(yù)為是目前的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。其中鋰電池因其不含任何重金屬與稀有金屬，對(duì)環(huán)境友好無(wú)污染，在儲(chǔ)能應(yīng)用中受到了廣泛關(guān)注。對(duì)比鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池，以鈦酸鋰動(dòng)力電池作為梯次利用對(duì)象，優(yōu)勢(shì)十分明顯。
首先，鉛酸電池穩(wěn)定工作的溫度范圍為15～35℃，磷酸鐵鋰為-20～50℃；而鈦酸鋰電池具備-50～60℃的超寬溫使用范圍，在高溫和低溫環(huán)境下仍可保持電池的優(yōu)良性能。其次，鈦酸鋰電池具有5～10C的充放電倍率，大于磷酸鐵鋰電池2C的充放電和5C以上的啟動(dòng)電流倍率，而鉛酸電池?zé)o此功能。此外，相較于全生命周期僅有5年左右的鉛酸電池，鈦酸鋰電池的梯次利用壽命，理論上還剩余10～20年，仍具有上萬(wàn)次的深度循環(huán)次數(shù)；而且占地小、重量輕、運(yùn)輸成本低，重量和體積為同容量鉛酸電池的1/2～2/3。其優(yōu)秀的性能，讓同等級(jí)的鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池等望塵莫及。
銀隆鈦酸鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)
銀隆鈦酸鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)可為客戶提供定制化的設(shè)計(jì)，為基站提供穩(wěn)定、安全、可靠的通信電源，降低因供電不足或意外斷電所造成通信中斷、系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)，非常適用于鐵塔基站儲(chǔ)能，特別是在離網(wǎng)模式下，優(yōu)勢(shì)尤為顯著。
與并網(wǎng)模式下的鐵塔基站相比，離網(wǎng)模式下的鐵塔基站大多分布在氣候、環(huán)境復(fù)雜，且較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，若儲(chǔ)能電池安全性不高，循環(huán)壽命不足，則需定期維護(hù)及更換，增加維護(hù)、購(gòu)置、運(yùn)輸、安裝等成本。銀隆鈦酸鋰電池具備全生命周期內(nèi)基本無(wú)需維護(hù)，有效節(jié)省維護(hù)成本；應(yīng)用年限內(nèi)無(wú)需更換電池，大大節(jié)省購(gòu)置、運(yùn)輸、安裝成本的優(yōu)勢(shì)。而且當(dāng)鐵塔基站處于多云、連雨等光照時(shí)間較短的特殊氣候條件下時(shí)，銀隆鈦酸鋰電池6～10分鐘即可補(bǔ)充90%以上的電量，從而保證鐵塔基站正常工作；針對(duì)處于低溫環(huán)境下的鐵塔基站，銀隆鈦酸鋰電池?zé)o需電加熱功能即可穩(wěn)定應(yīng)用，避免了系統(tǒng)啟動(dòng)緩慢，甚至無(wú)法啟動(dòng)的情況發(fā)生，保障鐵塔基站穩(wěn)定工作，可謂鐵塔基站儲(chǔ)能的不二之選。
銀隆鈦酸鋰電池管理系統(tǒng)
安全，從來(lái)都是鈦酸鋰的核心優(yōu)勢(shì)之一。而銀隆鈦酸鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)更有第二層保險(xiǎn)屏障——電池管理系統(tǒng)（BMS）。
銀隆電池管理系統(tǒng)（BMS）主要用于對(duì)蓄電池充放電過程進(jìn)行管理，一般由監(jiān)測(cè)、保護(hù)電路、電氣通訊接口等組成，以保證電池安全使用、充分發(fā)揮電池性能、延長(zhǎng)使用壽命為目的，除具備欠過壓保護(hù)、過流報(bào)警、短路防護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)功能外，還具有以下優(yōu)勢(shì)：
雙向均衡：雙向主動(dòng)均衡，高能量單體直接轉(zhuǎn)移到低能量單體，均衡速度快；
高精度：?jiǎn)误w電池電壓采集精度2mV，電流采集精度0.5%，SOC估算誤差±5%；
快充放：通過主動(dòng)均衡快速均衡，能使電池組快充放條件及復(fù)雜運(yùn)行工況下也能保證容量不衰減；
高安全：硬件電路采用多重隔離，抗干擾能力強(qiáng)，有效保障系統(tǒng)安全。
鐵塔基站的實(shí)際應(yīng)用
目前，銀隆鈦酸鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)已在四川涼山、綿陽(yáng)、阿壩以及甘肅敦煌等地的鐵塔基站投入使用，事實(shí)證明，在高海拔、無(wú)市電接入、多陰雨天氣的偏遠(yuǎn)地區(qū)，仍可穩(wěn)定高效運(yùn)行。
投入使用的梯次銀隆鈦酸鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了光伏控制器與BMS之間的信息交互。同時(shí)配備遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)、GPS、無(wú)線通訊（GPRS、CDMA）和地理信息（GIS）技術(shù)，具備數(shù)據(jù)采集、解析、緩存等功能，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)地理位置和運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，快速判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行故障診斷，還可防止偷盜行為。
光伏DC/DC與儲(chǔ)能BMS系統(tǒng)交互信息：針對(duì)一些無(wú)市電接入的基站，光伏與儲(chǔ)能系統(tǒng)僅存在電氣物理連接，沒有通訊。銀隆電池管理系統(tǒng)支持與光伏控制器進(jìn)行信息交互，協(xié)同控制整個(gè)系統(tǒng)：當(dāng)儲(chǔ)能電池按照既定策略充滿時(shí)，BMS請(qǐng)求光伏控制器停止充電，限制光伏輸出功率；當(dāng)儲(chǔ)能電池按照既定策略未充滿時(shí)，光伏控制器協(xié)同BMS實(shí)現(xiàn)功率有效調(diào)節(jié)，BMS與光伏控制器雙層保護(hù)機(jī)制大大增加了整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性。
基站儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一監(jiān)管：基站儲(chǔ)能電池?cái)?shù)據(jù)由BMS監(jiān)管，光伏電站數(shù)據(jù)由光伏控制器內(nèi)監(jiān)控單元管理，所以存在數(shù)據(jù)無(wú)法統(tǒng)一，管理混亂的問題。銀隆遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)，可對(duì)基站內(nèi)電池信息（報(bào)警、保護(hù)）、光伏控制器電壓電流等信息進(jìn)行統(tǒng)一有效的遠(yuǎn)程監(jiān)管。
大數(shù)據(jù)分析運(yùn)行狀況提前預(yù)警：針對(duì)一些偏遠(yuǎn)山區(qū)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，若無(wú)大數(shù)據(jù)分析，就地信息無(wú)法傳輸，基站無(wú)信息傳出時(shí)才發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)了異常，且無(wú)法監(jiān)測(cè)具體的異常情況，這將大大增加了基站運(yùn)營(yíng)成本。銀隆遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)，可進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析對(duì)比，對(duì)電池的性能及運(yùn)行狀況做到提前預(yù)警，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池一致性不好時(shí)，可遠(yuǎn)程查看系統(tǒng)哪一串哪一個(gè)電池的一致性下降，遠(yuǎn)程排查異常，去到現(xiàn)場(chǎng)直接更換特定的電池，大大增加了基站運(yùn)營(yíng)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。
《中國(guó)汽車動(dòng)力電池回收拆解及梯次利用行業(yè)發(fā)展白皮書》分別對(duì)鋰電池的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行了測(cè)算，對(duì)鋰電池進(jìn)行梯次利用，經(jīng)濟(jì)收益能達(dá)到每噸3～4萬(wàn)元。如果對(duì)“退役潮”中的動(dòng)力鋰電池進(jìn)行有效地回收和梯次利用，可以產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果是十分巨大的，鐵塔基站項(xiàng)目和銀隆鈦酸鋰儲(chǔ)能電池都在貢獻(xiàn)自己的力量。
梯次電池的應(yīng)用，應(yīng)遵循小模塊、低電壓、高冗余、小電流、非移動(dòng)的原則使用，因此通信基站相比于其他場(chǎng)景更適合應(yīng)用梯次電池。而且動(dòng)力電池的梯次利用，是國(guó)家節(jié)能環(huán)保、發(fā)展新能源等戰(zhàn)略中，新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大創(chuàng)新，對(duì)于推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
