中國儲能網(wǎng)訊：測試、評分和驗證都是項目開發(fā)商和投資商喜歡的術(shù)語和條款。畢竟，采用這些措施可以降低投資風(fēng)險，增加了對新技術(shù)的信任，無論是哪個行業(yè)。考慮到這一點， 全球質(zhì)量保障和風(fēng)險管理咨詢機構(gòu)挪威DNV GL公司日前發(fā)布了第三代電池性能記分卡。
在DNV GL公司今年的評測中，有22家電池廠商為DNV GL電池記分卡提供了進行測試的電池產(chǎn)品。該公司表示，即使沒有一家電池廠商愿意公開其名稱，DNV GL公司仍將繼續(xù)與其技術(shù)合作伙伴開展合作以提高透明度，而這仍然是一個持續(xù)的過程。
行業(yè)分析師表示，縱觀近年來的技術(shù)和市場發(fā)展趨勢，磷酸鐵鋰電池（LFP）再次受到用戶歡迎，其中包括用于固定儲能系統(tǒng)的電池。這種電池曾在2012～2015年占據(jù)市場主導(dǎo)地位，但在2016年之后被鎳錳鈷（NMC）三元鋰電池和鎳鈷鋁（NCA）三元鋰電池所取代。然而，目前寧德時代和比亞迪公司等中國電池制造商看到這種電池發(fā)展?jié)摿挖厔輥硗苿恿姿徼F鋰電池（LFP）技術(shù)的開發(fā)和生產(chǎn)。
DNV GL公司發(fā)布的第三個年度電池記分卡測試了22種具有不同化學(xué)性質(zhì)電池的充放電性和溫度依賴性行為，并確定了重要的產(chǎn)品趨勢。
電池容量越來越大
另一個明顯的趨勢是儲能系統(tǒng)的電池容量越來越大，目前的磷酸鐵鋰電池容量約為200Ah。其原因是，容量較大的電池單元可以節(jié)省原材料成本。
預(yù)計在電極材料的選擇、電池結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)方面將有進一步的創(chuàng)新，而在未來幾年中，電池技術(shù)的重大創(chuàng)新不會出現(xiàn)。DNV GL公司認為鋰離子電池在儲能領(lǐng)域仍然保持其首選的地位。該公司表示，預(yù)計未來三到七年內(nèi)，其他電池技術(shù)不會取代鋰離子電池，因為鋰離子電池將在交通運輸、消費電子和儲能應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用的規(guī)模經(jīng)濟中受益。
根據(jù)的DNV GL公司的研究，目前鋰離子電池的成本約為100美元/kWh，該公司的分析師預(yù)測，未來十年電池儲能系統(tǒng)的價格將會大幅下降。
部署更多太陽能+儲能項目
分析師觀察到的另一趨勢是越來越多的儲能系統(tǒng)與太陽能電設(shè)施或風(fēng)力發(fā)電設(shè)施共址部署。因此，儲能項目開發(fā)商和用戶要求其電池儲能系統(tǒng)的電池工作壽命為20～25年，以匹配太陽能電池發(fā)電設(shè)施的工作壽命。而部署電網(wǎng)規(guī)模電池儲能系統(tǒng)的開發(fā)商已經(jīng)對這一需求做出了回應(yīng)，在電池儲能系統(tǒng)的部署合同中包含了全面的大修、增強、操作和維護服務(wù)。
DNV GL公司表示，電池的使用方式也將發(fā)生變化。在儲能系統(tǒng)的早期應(yīng)用中，商業(yè)服務(wù)項目主要是用戶側(cè)儲能系統(tǒng)。而如今，越來越多的電池儲能系統(tǒng)需要將太陽能發(fā)電量從白天轉(zhuǎn)移到夜間的電力需求峰值期間。這對電池技術(shù)提出了不同的要求，其中包括充放電穩(wěn)定性以及電池在不同充電狀態(tài)下的退化情況。
DNV GL公司測試了記分卡的22種產(chǎn)品的充放電穩(wěn)定性，并確定了導(dǎo)致容量損失1％所需的充放電次數(shù)。在今年的記分卡中，導(dǎo)致容量損失1％所需的充放電次數(shù)平均為381次，而這些不同的電池在這一方面有很大差異：磷酸鐵鋰電池為135～448次，NMC三元鋰離子電池為180～849次，NCA電池為143～330次，而表現(xiàn)最好的鈦酸鹽電池為1,067次。
充放電之后的容量統(tǒng)計
根據(jù)研究機構(gòu)所做的測試得出結(jié)論，平均來說，電池在進行1800次充放電之后，其容量將下降到銘牌容量的90%。記分卡強調(diào)需要將這種退化理解為溫度的函數(shù)。如果所有的充放電都是在10℃溫度下進行的，那么電池容量平均在1000次充放電之后就會下降到85%左右。DNV GL公司的測試團隊在所有電池產(chǎn)品中都觀察到了這種溫度敏感性。鈦酸鹽電池在這方面表現(xiàn)最好，在8609次充放電之后仍保持銘牌容量的90%。還有兩種NMC三元鋰離子電池產(chǎn)品的性能緊隨其后，分別在進行6410次和4500次充電電之后失去10%的容量。
以充電狀態(tài)（SOC）而言，記分卡發(fā)現(xiàn)了一個50%～80%的SOC窗口，NMC三元鋰離子電池在這個窗口更容易發(fā)生降解。而磷酸鐵鋰電池（LFP）往往在30%～40%的SOC窗口期容易發(fā)生降解。DNV GL公司表示，評估電池項目中的主要退化向量是SOC、充電速率、溫度，這一點至關(guān)重要。后兩者通常是電池退化的主要原因。記分卡研究人員說，根據(jù)電池特性，取決于SOC的工作范圍可能是一個次要考慮因素。
充電速率是更重要的因素，較低的充電速率通常有利于電池的運行。在DNV GL的測試中，磷酸鐵鋰電池（LFP）和鈦酸鹽電池通常具有較高的充電速率，盡管測試人員指出許多NMC三元鋰離子電池也表現(xiàn)良好，但在高充電速率下具有溫度升高的缺點。
記分卡研究人員還指出了安全方面的發(fā)展。諸如UL9540A協(xié)議之類的標準要求改進測試，并已經(jīng)向安全透明性邁出一步。但是DNV GL公司表示，新標準分類和不合格標準的缺失令人困惑。集裝箱化儲能解決方案正在不斷發(fā)展，這意味著可以從外部完全訪問電池儲能系統(tǒng)，避免操作和維護人員進入集裝箱的風(fēng)險。DNV-GL記分卡研究人員補充道，許多電池供應(yīng)商正致力于提高電池的消防安全標準和防止熱失控連鎖反應(yīng)。
