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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

现在储能电池成本相对较高,因此可以首先应用在一些互补的场景,在未来,随着成本的下降,再逐渐往竞争的场景应用。

第二个长寿命,电池循环次数寿命是日历使用寿命的基础,但并不等同于电池的实际日历使用寿命。目前,还缺乏合适的加速老化实验标准能够对应电池实际的日历衰减变化。未来除了需要建立相关测试标准以外,还需要开发创新的在线修复再生技术,提升储能电池的日历使用寿命,满足实际储能的工况要求。如果实验室测试电池循环寿命是3650次,即使一天一充一放,一年365天共365次,十年刚好3650次,大家也不能说该电池就具备十年的日历使用寿命。因为电池是一个高度非平衡的化学体系,既使是不充放电,放在某个地方,它的性能也是在衰减的,这点很重要。所以未来要开发再生技术,原因在这里。而且,应用发展方向会由现在的被动更换到以后的主动运维,大家需要主动运维。大家的抽水蓄能电站一年运维费差不多七千万元到八千万元,为什么电化学储能系统就不需要运维?这是不可能的。

第三个是目标是高安全。储能电池的安全性非常重要。相对而言,水系电池如液流电池、铅酸电池等安全性较好,能够满足储能电站的安全性要求,但也需要严格控制电池的充电截止电压,以防止水溶液过压电解后的析氢爆炸;有机系锂离子电池的安全性问题较为突出,目前总体而言处于安全及格线60分上下的水平,有待技术突破;固态电池不含易燃的电解液,因此具有最高的安全性,在未来实现量产后有可能会首先应用到高安全要求的某些特殊场景。但是,固态电池要规模应用于电力储能,在降本增寿和系统一致性方面还有相当的困难需要克服。另外,固态电池的回收处理也是一大难题。

避免电池(内部或外部)短路的安全预防技术以及在电池短路发生后的应急维护技术是储能电池安全技术发展的重要方向。仅仅通过外部灭火装置进行储能锂电池的安全保护,是远远不够的,未来必须开发颠覆性的电池结构技术和安全维护技术,从电池内部彻底解决电池的安全问题,确保储能电池的安全运输和储能电站的安全运行。

第四个目标,易回收。资源的循环再生利用将是储能电池未来规模应用面临的最大挑战。储能电池要达到易回收的目标有三点基本要求:1、电池回收过程符合安全和环保标准;2、稀有贵金属元素做到接近100%的再生利用;3、电池有一定回收残值。

现在示范应用的储能锂电池系统基本上没有考虑到未来电池报废后的回收处理环节。更为严重的是,目前电池界广泛存在一种错误的观念,认为报废锂电池富含各类有价值的贵金属,因此根本不用担心回收处理的问题。

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