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储能领域冉冉升起锂电新星
게시 시간: 2022-04-05 미리 보기 횟수:

数据显示,未来5年储能锂电池产值复合增长将超过40%,驱动力主要来自于政策扶持、锂电池性价比提升和储能技术进步。随着锂电池技术的相对成熟和价格的逐步降低,产业基础雄厚的锂离子电池将凭借其良好的综合性能,成为储能产业未来的重点发展方向。
  锂电池被推到储能产业的风口浪尖
  从技术层面来看,储能系统的核心单元主要由储能变流器、电池组和电池管理系统组成,储能监控系统负责整个系统运行状态的维护,电池组占据了整个储能系统成本的60%左右。中关村储能产业技术联盟预测,到2020年总装机规模将达24.2GW。
  业内专家认为,成本较低、技术相对成熟以及产业基础雄厚的锂离子电池和铅炭电池,凭借其良好的综合性能位居领先地位,将在未来成为储能产业的重点发展方向。
  为支持储能行业发展,国家能源局发布了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,明确要求推动先进储能技术创新,研究面向可再生能源并网、分布式及微电网、电动汽车应用的储能技术。同时,掌握储能技术各环节的关键核心技术,完成示范验证,整体技术达到国际领先水平,引领国际储能技术与产业发展。
  政策扶持与企业靓丽业绩激活市场
  在后续储能补贴等政策的出台及市场需求的推动下,我国储能市场达千亿级规模,从事锂电、铅酸铅炭储能的相关企业将获得市场扩容机遇。
  锂电在储能细分市场拥有适用空间
  电网储能门派众多,包括物理储能、化学储能、超级电容、超导电储等。当前储能技术呈多元化发展格局,每种技术都有各自的优缺点。大型电网储能整体技术本身不成熟,技术路线也多,除抽水蓄能外,目前还没有一种技术在成本、安全、稳定性等各项指标上占明显优势。不论是锂电池还是其他技术都不成熟,都在产业化初期。
  锂电池用作储能,可能因为采购成本高、体量小等原因无法满足大规模电力容量电网建设要求。但是在整个电力系统领域,在储能领域的细分市场,锂电池储能拥有它的适用空间。专业研究人员认为,随着锂电池技术的进步,锂电池的价格会逐步降低,新电改方案的实施会给储能“细分市场”带来更多机会。
  事实上,不管是国家级的锂电池储能示范项目还是分布式储能、微电网建设等,锂电池储能的应用和商业化速度都在加快,锂电池储能在储能市场上的份额也在不断加大。
  目前国家电网有各种储能示范项目,从全球化学储能角度而言,锂电池和钠硫电池的占比比较大,而在国内还是以锂电池为主,锂电池储能应用和动力电池梯次利用的规模会越来越大,前提是要保证锂电池的质量过硬。
  同时,不管是购买新电池用作储能还是动力电池梯次利用储能,国内外诸多企业都已经提前布局并获得了成功应用。
  未来或将重点攻克梯次利用技术
  当前,按国家标准,装载锂电池的新能源汽车续航里程应该大于150公里,车厂也是按照该标准设计。当电池组实际容量衰减到70%时,也就是充足电只能行驶105公里的时候,客户就可能认为电池已经坏了,不敢继续使用。而根据国家标准,当电池容量衰减到80%的时候,就应该被更换掉。
  实际上,80%剩余容量的电池还是可以使用的,比如用在储能电站。因为锂电池对循环次数的寿命曲线近乎线性,对储能来说,电动汽车容量衰减到70-80%的电池组只是比能量小了,还是能够使用。这无疑是延长了电池组的生命周期,降低了其使用成本。如此便是实现了电池的梯次利用,储能电池下一阶段需要重点探索。
  然而,电池梯次利用也存在一定问题。例如将一组一百多节的电池拆下,经过重新测试,再配置到储能系统上去,这个过程所耗费的人工、时间成本非常大,极不划算,失去了电池组梯次利用的意义,这是阻碍电池梯次利用最主要的原因。
  与此同时,如何将BMS模块化,并与模块化的电池相结合,也是必须考虑的一个问题。目前电池是以部件的形式独立于电池安装的,以后的设计将会把BMS和电池模块集成在一起,构成具有电池信息的智能电池模组。
  电动汽车退役下来的电池模组拆下来之后,内部的相关数据就变得可知了,不再需要对电池测试配组,也节省了重新组装的工作,只需根据电池模组的信息,直接往储能站上安装就可以。从汽车电池转变为储能电池组的梯次利用过程就变得非常容易,梯次利用的难点将得以真正解决。