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陈永翀:电池储能技术问题与发展建议

来源:中国能源网 | 编辑:中国能源网 | 2019年3月19日() | 打印内容 打印内容

因此,大家可以从应用要求反推储能电池的类型也可以分为四大类:容量型储能电池,功率型储能电池,能量型储能电池,以及备用型储能电池。根据电池使用的功率容量比值做一个区别,有利于大家发展不同类型的储能电池技术。尤其是备用型储能电池。目前来看动力电池的梯级利用从大到小是完全可能的,但是从小到大还是面临非常大的难度,它的一致性、安全性问题,以及成本面临非常大的挑战。但是,将动力电池梯级利用在一些备用型的储能场景还是有可能的。所谓备用型储能,可能一年的充放电次数也就那么几次,而不是每天都要进行充放电。

大家经常会谈到储能技术,尤其是储能电池技术。那么,到底什么是储能电池技术,它的技术内涵是什么?我总结了一下,储能电池技术应该包括六大内涵。

第一是材料技术,这是基础。但是对于储能电池来说,我特别想强调材料性能,尤其实验室研究的材料性能,跟实际的到未来做成大电池、进行储能应用的电池性能相差还是非常大的,所以千万不能把实验室材料性能等同于储能电池的性能,更不能等同于储能电池系统的性能。

第二是结构技术。相对消费类小电池来说,储能场景要求大功率、大容量。因此,未来储能电池的研发要充分考虑电池的内部结构和外部结构的融合设计,通过一些内部结构的创新发展减轻外部系统面临的成本和安全性的压力,这是未来储能电池结构技术研究的重要方向。希翼大家的储能电池能够由“娇小富贵”变成结实耐用的“傻大笨粗”,以满足电力系统的实际场景需求。

第三,制造技术。尤其是锂离子电池,它的制造技术来源于以前的磁带技术,采用粘接薄膜电解结构,需要高精度的、非常复杂的、几百道的制造工序。未来如果想降低制造成本,还需要结合电池的结构技术创新,让整个制造环节变得简单,不要往复杂化方向发展。

第四应用技术。储能电池应用技术就是电力系统经常提到的、狭义上的电池储能技术,包括系统集成技术,BMS,PCS与EMS。应用技术非常重要,需要针对不同的应用场景开发相应的应用技术,积累应用数据,发现应用问题,评估应用经济。未来应该会出现以应用技术开发为核心的独立的储能电池系统应用服务商,负责储能系统的设计规划、租赁运维和报废回收,并与保险企业合作,承诺负责系统的使用寿命和运行安全。

第五再生技术。大家的消费类电池,寿命有三到五年就可以了,因为三到五年大家手机也要更换,电池寿命再长也没有多大意义。但是,电力系统对于电池储能系统要求十年甚至二十年以上的寿命要求,而十年对于大家电池来说几乎是现有技术的一个天花板。因此未来储能系统运行过程中,可能还需要开发新型的电池再生技术,延长储能电池的应用使用寿命。当电池使用一段时间后,可以通过正负极材料表面SEI膜原位修复、电解液的补充和更换等方式对电池性能进行再“激活”,延长储能锂电池的实际日历使用寿命。例如,锂浆料电池的浆料厚电极形态赋予了其在使用期进行在线再生的可能性。

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