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行業(yè)新聞

陳永翀:電池儲(chǔ)能技術(shù)問題與發(fā)展建議

來源:中國(guó)能源網(wǎng) | 作者:中國(guó)能源網(wǎng) | 2019年3月19日() | 打印內(nèi)容 打印內(nèi)容

因此,我們可以從應(yīng)用要求反推儲(chǔ)能電池的類型也可以分為四大類:容量型儲(chǔ)能電池,功率型儲(chǔ)能電池,能量型儲(chǔ)能電池,以及備用型儲(chǔ)能電池。根據(jù)電池使用的功率容量比值做一個(gè)區(qū)別,有利于我們發(fā)展不同類型的儲(chǔ)能電池技術(shù)。尤其是備用型儲(chǔ)能電池。目前來看動(dòng)力電池的梯級(jí)利用從大到小是完全可能的,但是從小到大還是面臨非常大的難度,它的一致性、安全性問題,以及成本面臨非常大的挑戰(zhàn)。但是,將動(dòng)力電池梯級(jí)利用在一些備用型的儲(chǔ)能場(chǎng)景還是有可能的。所謂備用型儲(chǔ)能,可能一年的充放電次數(shù)也就那么幾次,而不是每天都要進(jìn)行充放電。

我們經(jīng)常會(huì)談到儲(chǔ)能技術(shù),尤其是儲(chǔ)能電池技術(shù)。那么,到底什么是儲(chǔ)能電池技術(shù),它的技術(shù)內(nèi)涵是什么?我總結(jié)了一下,儲(chǔ)能電池技術(shù)應(yīng)該包括六大內(nèi)涵。

第一是材料技術(shù),這是基礎(chǔ)。但是對(duì)于儲(chǔ)能電池來說,我特別想強(qiáng)調(diào)材料性能,尤其實(shí)驗(yàn)室研究的材料性能,跟實(shí)際的到未來做成大電池、進(jìn)行儲(chǔ)能應(yīng)用的電池性能相差還是非常大的,所以千萬不能把實(shí)驗(yàn)室材料性能等同于儲(chǔ)能電池的性能,更不能等同于儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的性能。

第二是結(jié)構(gòu)技術(shù)。相對(duì)消費(fèi)類小電池來說,儲(chǔ)能場(chǎng)景要求大功率、大容量。因此,未來儲(chǔ)能電池的研發(fā)要充分考慮電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)的融合設(shè)計(jì),通過一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展減輕外部系統(tǒng)面臨的成本和安全性的壓力,這是未來儲(chǔ)能電池結(jié)構(gòu)技術(shù)研究的重要方向。希望我們的儲(chǔ)能電池能夠由“嬌小富貴”變成結(jié)實(shí)耐用的“傻大笨粗”,以滿足電力系統(tǒng)的實(shí)際場(chǎng)景需求。

第三,制造技術(shù)。尤其是鋰離子電池,它的制造技術(shù)來源于以前的磁帶技術(shù),采用粘接薄膜電解結(jié)構(gòu),需要高精度的、非常復(fù)雜的、幾百道的制造工序。未來如果想降低制造成本,還需要結(jié)合電池的結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新,讓整個(gè)制造環(huán)節(jié)變得簡(jiǎn)單,不要往復(fù)雜化方向發(fā)展。

第四應(yīng)用技術(shù)。儲(chǔ)能電池應(yīng)用技術(shù)就是電力系統(tǒng)經(jīng)常提到的、狹義上的電池儲(chǔ)能技術(shù),包括系統(tǒng)集成技術(shù),BMS,PCS與EMS。應(yīng)用技術(shù)非常重要,需要針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù),積累應(yīng)用數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)應(yīng)用問題,評(píng)估應(yīng)用經(jīng)濟(jì)。未來應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)以應(yīng)用技術(shù)開發(fā)為核心的獨(dú)立的儲(chǔ)能電池系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)商,負(fù)責(zé)儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃、租賃運(yùn)維和報(bào)廢回收,并與保險(xiǎn)公司合作,承諾負(fù)責(zé)系統(tǒng)的使用壽命和運(yùn)行安全。

第五再生技術(shù)。我們的消費(fèi)類電池,壽命有三到五年就可以了,因?yàn)槿轿迥晡覀兪謾C(jī)也要更換,電池壽命再長(zhǎng)也沒有多大意義。但是,電力系統(tǒng)對(duì)于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)要求十年甚至二十年以上的壽命要求,而十年對(duì)于我們電池來說幾乎是現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)天花板。因此未來儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行過程中,可能還需要開發(fā)新型的電池再生技術(shù),延長(zhǎng)儲(chǔ)能電池的應(yīng)用使用壽命。當(dāng)電池使用一段時(shí)間后,可以通過正負(fù)極材料表面SEI膜原位修復(fù)、電解液的補(bǔ)充和更換等方式對(duì)電池性能進(jìn)行再“激活”,延長(zhǎng)儲(chǔ)能鋰電池的實(shí)際日歷使用壽命。例如,鋰漿料電池的漿料厚電極形態(tài)賦予了其在使用期進(jìn)行在線再生的可能性。

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