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储能电池新技术趋势(高储能电池研发趋势)

放大字体  缩小字体 来源:四季 2022-09-23 13:00  浏览次数:2511

文 | 本报记者 林水静

随着国家《“十四五”新型储能发展实施方案》的下发,在政策和经济的双重驱动下,电化学储能已呈现爆发态势。其中储能电池作为电化学储能系统的关键器件,以磷酸铁锂储能电池居多。但其前1000次循环约6%的容量衰减速度较快,与储能项目投资期望相矛盾,这也是投资方的一大痛点。

根照当下锂电行业发展现状,海辰储能认为,储能电池是一条独立赛道,电池专业化是行业有序发展的必然趋势。相较于动力电池的消费者更关注体验感,储能电池属于投资品,有新基建的特性,投资者更加关注投资回报率、回本周期、度电成本、初始投资成本等。

近日,厦门海辰储能科技股份有限公司(简称海辰储能)发布了2022电池新品,推出行业首款300安时电力储能专用电池,是加快储能系统发展的有力产品,并将于2023年一季度开启全球交付。

更长的使用寿命

据了解,海辰储能此次发布的300安时电池,实现前三年“零衰减”(每天满充满放一次计)。据实际测试数据,电池前1000次循环,相较初始值,能量衰减率≤1%,电池的循环寿命也大幅提升,可达12000次,且能量效率达95%。同时,该款电池产品与市面上280安时储能电池具有相同的尺寸,可与当前储能系统完美兼容适配。

那么,海辰储能此次研发的300安时电池的亮点在哪?“如何实现电池前1000次循环,电池能量衰减≤1%,提升循环寿命达12000次,满足电力储能客户20年应用场景需求。”海辰储能项目负责人表示,“此次发布的300安时储能电池是在280安时电池相同尺寸下,通过提高正负极活性物质量在整个电池的占比进而提高容量。相较单纯提高电池容量,在相同壳体下提高容量的同时提升电池性能,技术难度更大,需要攻克诸多难点。”

更低的度电成本

据GGII(高工产业研究院)不完全统计,国内已超过10家电芯企业对外销售280安时磷酸铁锂电池产品。

“从近年落地储能项目看,储能配置兆瓦时级别规模逐渐由个位数向百位数甚至千位数发展,系统电压也由1000伏升高到1500伏。未来,储能电池大容量化、项目建设大规模化是主流发展方向。”上述项目负责人告诉记者。储能系统全生命周期更低的度电成本,将是项目投资建设的重要考量。

“系统电量是通过多个预制舱电量并联实现。如使用100安时的小电池,预制舱电量少,系统并联数将增多,这样储能电池的占地面积大,整体投资也会加大。如果将电池容量提高,不仅能有效降低预制舱数量,其度电成本也将比小容量要低,整体投资和收益都会大幅改善。” 上述项目负责人分析。

“度电成本的降低可从系统层面上,直接使首次投资成本降低、回本周期缩短并提高投资回报率,而电池使用寿命的增加则可以带来储能系统在全生命周期度电成本的降低。如果电池的全生命周期度电成本最终能降低至0.2元/千瓦时以下,风光储综合发电成本将会低于火电,进而改变现有能源结构。”上述项目负责人强调。

▲海辰储能珠海金发储能项目

海辰储能做了相关测算,采用海辰300安时电池的储能系统,可以实现全生命周期度电成本降低约25.3%。在一天一充放的应用场景下,可实现内部收益率(IRR)提高18.4%,前三年储能系统总放电量增加约5%,从而增加项目收益。

在规模化生产方面,海辰储能也已做好规划。“目前,供应链布局正在逐步完善。海辰储能在四川布局了磷酸铁锂正极材料进行保供,其它原材料开发和供应链开发同步进行中,关键原材料已开发多家供应商和款型,同时海辰储能自己也在进行自主开发并布局相关产业链。” 上述项目负责人表示。

更高的安全性

电化学储能电站因规模大、难扑灭,安全问题成为了其发展的重中之重。6月29日,国家能源局综合司发布关于征求《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》意见的函。在防止电化学储能电站火灾事故中提出,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池;以及电化学储能电站电气设备间应设置火灾自动报警系统。这进一步明确了电化学储能电站的安全标准。

“保障电池安全,不仅是要保障材料层级安全,我们还从系统方面做了安全设计。比如,通过液冷系统有效降低电池的温度和电池间的温差,通过电池系统(BMS)管控每一个电池温度和电压,防止监控电池的过热过压,同时在系统中配置被动安保措施(喷淋消防),全方位为储能电池安全保驾护航。” 上述项目负责人介绍。

值得一提的是,目前,海辰储能除现有厦门智能制造基地,还在重庆铜梁区投资130亿,打造海辰西南智能制造中心及研发中心,建设50吉瓦时新一代储能锂电产线。到2025年,海辰储能厦门、重庆基地全面完成建设,将实现满产产能135吉瓦时,从行业聚焦、产业技术、产品布局再到产业链生态,助推储能产业化、规模化发展。

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见习编辑丨李泽民

编辑丨李慧颖

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