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蜂巢能源高春鹏:新形式下的储能应用

作者:中国国际储能大会 来源:中国国际储能大会
时间:2019-05-14 时间:2019/5/14 22:31:22 浏览:

中国国际储能大会:4月24-26日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月25日下午的“储能电池与技术应用(下)”专场,蜂巢能源科技有限公司储能事业部 应用技术总监高春鹏在会上分享了主题报告《新形势下的储能应用》,以下为演讲实录:

高春鹏:各位专家,各位领导,各位业内同仁,大家下午好!我是来自蜂巢能源的高春鹏,今天很荣幸可以代表蜂巢能源参加咱们在杭州举行的第九届中国国际储能大会,我代表蜂巢能源汇报一下我们在新形势下储能应用的一些看法。

首先介绍一下蜂巢能源公司,蜂巢能源科技有限公司是源于我们民族企业的一个新能源抱负、是在汽车和储能产业面临一场前所未有变革的情况下,由长城汽车原动力电池事业部剥离、独立成立的。现在长城汽车的母公司—保定长城控股集团下面有几个专业做不同业务的子公司,我们蜂巢主要做锂电池,其中包含太阳能、储能、BMS和EMS软件的开发,我们与长城汽车目前是平行关系。

这个图片是我们保定的研发中心,后面有介绍。

蜂巢能源在2016年12月份成立,目前有员工1750人, 研发人员有1030多名,其中外籍专家350人,我们在研发方面已经投入了13.3亿,在研发设备投入上是16亿,到2025年我们规划全球工厂建设投入要达到260亿。

我们的理念是跻身于欧美市场和高端OEM配套体系,励志成为世界一流的新能源企业和电池供应商,让人类可以轻松获得和使用可持续能源。

目前公司整合了跨行业专家737人,其中来自欧美、日韩、印度等国的电池和汽车相关领域的资深专家60多人,预计到2020年公司研发团队的规模将持续扩展到2000人,硕士及以上的学历研究人员达到1000余人。目前来看,蜂巢能源是以研发见长的新能源企业。

公司的产品开发、试验和品质管理全都遵循汽车级的高标准理念,开发、测试、验证的V—model、品质管理的TS16949体系、功能安全的ASIL—C/ISO26262等等,目的是确保产品汽车级的可靠性。

这个是我们在全球的布局情况,这个布局我们计划在2025年实现。在全球三大区域分布五个制造基地、七大研发中心、分布在全球九个国家。其中我们已经建成的研发中心有保定、韩国、上海、无锡和印度,其中保定是中试及应用研发中心,韩国是工艺研发中心,上海是整个系统的研发中心,无锡是中试及应用研发中心,印度主要是软件研发中心,目前我们在美国正在组建的是先进的材料研发中心,日本是先进的材料研发中心。

2025年中国区域的产能规划是60GWh,欧洲是20GWh,北美是20GWh。为什么我们有这么大的规划呢?一个是基于我们对电动汽车产业良好发展前景的判断,另一个是我们背靠长城控股这棵大树,我们在创立之初就与国内外知名整车企业进行深度互动交流,未来我们有信心有机会用高品质的产品向国内外主流客户供货。

目前蜂巢能源布局了新能源的整条产业链业务,上游部分我们已经控股了澳大利亚和南非几处著名锂矿,中游就是我们在产品和应用部分,主要有两个体系,一个是动力电池系统,一个是储能电池系统。动力电池系统我们有电芯、电池模组、电池管理系统和电池包,储能这方面,我们主要开发的是固定和移动式的产品,主要应用于离网、UPS领域、风光发电新能源领域和电力辅助领域,甚至我们的用户侧领域。刚才介绍蜂巢还有一大产业是光伏,所以我们也有光伏的集成和应用能力。对于下游企业我们布局了回收业务,目前跟国内知名的回收企业成立了合资公司。

这个是我们保定的研发中心,保定研发中心是2016年11月份建成的,占地105亩,投资7个亿,目前电池试制车间、可靠性试验中心、安全性试验中心、分析中心、材料测试实验室等已经全部投入使用了。新研发中心我们预计还有累计10个亿的投入,主要是新建固态电池、太阳能、储能,包含软包电芯在内的各类试制线和试验室。

通过这个鸟瞰图可以看到,对面有个现代化楼房,这个楼房是长城子品牌哈佛的技术研发中心,我们只有一个马路之隔。

这个是我们位于常州金坛的生产工厂,主要生产高速叠片方形电池,这个我们自豪地说,是全球首家高速叠片方形电池智能化工厂,我们规划两期,2019年下旬一期投入使用,2020年我们二期投入使用,累计产能是20GWh。像我们中国区,总产能规划到2025年是60GWh。

下面讲一下我们蜂巢对于新形势下储能的认识。

首先,我们认为储能市场是一个万亿级的市场,这个市场目前来看处于元年前夕这个阶段,我们为什么这么判断呢?是基于两个方面,一个是政策方面,一个是市场方面,从政策方面来讲,2017年中旬,五部委联合发布了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,这里面明确了储能的规划时间表,“十三五”期间由验证性、示范性走向商业化。

另外一方面,从市场角度来看,目前我们面临几个背景:1,储能系统成本逐年下探,甚至有预测机构预测,逐年下降的比例是10%—15%左右,这个数据不一定准确,但是我们认为这是一个趋势。另外一个角度来看,目前削峰填谷的套利已经趋近于可行了。2,火电退坡,是国家响应《巴黎协定》也好、国家的新能源规划也好,新能源比例逐渐提升,储能的刚需地位凸显。为什么这么说呢?因为我们新能源比例提升面临几个问题,首先是新能源并网的电能质量问题,另外就是我们新能源并网比例高了以后,这个网端的压力也会比较大,所以我们认为储能是刚需地位,目前这个地位国家有这种宏观的政策支持,但是还需要有一定的细则落地,但是这个地位我们大家都不会质疑。3,“油电”“平价”。因为我们长城本身是一个车企,所以对于电动车的理解应该是比较深刻的。我们认为电动车普及以后,储能就是保证电网的重要支撑基础。4,我们现在的电改和能源互联网稳步推进,包含实时电价的落地,储能的商业空间更加广阔。5,随着现在比较火的信息技术和AI的发展,我们认为基于“储能+”的技术是值得探索的。

这个是我们对于储能在能源互联网的一个认识。首先来看,我们知道传统的储能在电力供应里面是解决了供电的时间和空间问题,传统供电就是实时性,发电和用电始终存在一定的矛盾,加上储能我们就可以通过存储,使能量平衡,从空间和时间上加以剥离。

随着互联网技术的发展,储能不单纯是一个产品供应的形式,不仅应该解决一个电力供应的问题,还有业务和数据这些功能,所以我们现在的理念就是,基于传统的储能,就是“时间+空间”,另外加上“云端”,基于这个理解我们有两个比较典型的应用方案或者应用模式。

这个是我们第一个应用,主要是解决源侧的应用。我们都知道,从发电侧角度来讲,是存在供需不平衡,存在新能源并网预测难度大、电能质量差、对电网冲击大的一些特点,我们的解决方案就是加储能,增加储能系统,通过控制储能与风机、光伏、发电系统的联动,快速响应整个调度需求,稳定电网,提高新能源的消耗比例。

这里我们提出储能应该具备几点优势:1,具备快速电力并离网切换能力,可以快速安装,工期短。2,可靠的核心部件,应该模块化设计,通过实时监控,易维护,无人值守。通过加“储能”给客户带来什么价值呢?首先是提高新能源的通道利用率,提高新能源发电的接入能力,减少弃风弃光的现象,解决新能源消耗的问题,可以让新能源更加普及或者贴近我们的生活。提高光伏电站的电能质量,改善光伏电站的输出特性。

(PPT)左边这个图是我们“储能+云”的整体架构。储能跟咱们传统的发电通过电能连接,中间会有我们本地的控制,我们会实现边缘计算的功能,通过这个可以上传到长城的云端系统里面。说起这个云,长城是拥有自己的车联网和溯源平台的,所以长城汽车在云这个领域还是有比较大的优势。

通过终端我们主要实现什么功能?用户可以在移动终端、操作终端、集控中心,对电站和不同的用能设备进行查询、运维和结算,甚至会带来其他的一些功能,比如说我们有一些数据产品可以对外开放,我们一些优化策略可以提供给其他的用能企业或者客户服务。

这是我们解决网侧和用户侧的需求,基本上它的整个架构跟源侧是比较像的,但是我们认为网侧和户侧存在的问题跟发电侧还是不太一样,主要也是供电不平衡,另外有增容难的问题,有高峰限电,易跳闸,用电电费昂贵的一些问题。我们也是通过增加储能,实时检测负荷及供电情况,精确的实施峰值负荷的计算和转移,实现稳定的电能需求调节,对于客户来讲也是降低电费的需求,降低系统保障的一些费用。另外,可等同于电力增容,提高用户用电系统的安全等级,解决高峰限电的问题,解决大功率设备投运的问题,有效改变电能质量。这里面可能迫切的问题,就是我们新能源汽车的普及,大规模或者大容量的充电桩投入使用,势必会对整个用电设备造成很大的影响、对于电网安全造成很大的影响。

这个是我们蜂巢的一些合作模式,蜂巢我们起步比较晚,但是我们起点比较高,所以合作方式是比较灵活的,我们主要有三种合作方式:第一种,储能产品的供应:储能产品供应就是比较传统,就是我们提供整个设计解决方案、产品运维和一些后期的保障,这里面业主可以独得经济收益。第二种,成立储能项目公司:我们通过第三方投资人成立项目公司,我们提供储能产品、设计运维,客户与我们共分储能收益。第三种,成立储能产业基金:我们认为储能未来会是相当好的一个经济产品、一个金融产品,所以我们通过成立新能源产业基金可以提供储能收益的共享。

下面说一下我们蜂巢的一些产品设计理念。目前我们产品分布在源、网、荷领域,主要以集装箱式、模块式、移动式呈现,这里面主要应用场景其实已经分布到我们刚才提到的应用场合里,优势是产品安全性好、模块化设计、安全便利。

这个是我们的设计理念,首先我们认为标准化设计和模块化设计是带来经济性、降成本、提高安全性的一个必要手段,所以目前我们所有的产品开发都是基于标准化和模块化设计的。

另外我们认为,包含上午或者昨天的一些专家反复强调的安全性的问题,首先安全性,解决材料本身,就是设备本身的安全性,这是毋庸置疑的,为此我们建立了庞大的安全性能实验室。另外使用环境和防护手段,我们认为也是有必要去进行研究的。首先电池均温性,我们的目标是小于3摄氏度;消防是以防为主、以消为辅,防就是可以提前进行预警,很好的手段就是电解液泄露预警、热失控预警、热扩散预警等。

这个是我们EMS和云端的架构,通过EMS可以实现本地的数据接入和处理:

EMS包括了1、强大的边缘计算型EMS控制器,集数据处理、多接口协议转换、网关通信、控制策略执行于一体,就近提供边缘智能服务,可敏捷连接、实时事件响应、数据优化压缩、安全隐私保护等。2、高效安全的云端EMS控制器综合管理服务平台:集中监控所有EMS控制器运行状态、远程升级与维护、数据云存储;网络安全保障方面,采用虚拟网关技术实现一对一通道及双层深度加密。

云平台融合了大数据技术高效建模、人工智能AI深度分析,系统智能体检、优化预测精度和控制策略,提升收益;辅助投资方案决策、设备选型决策、促进融资等。实现从“生产型制造”到“服务型智造”的价值链转型。

这个是我们的联系方式,如果大家有兴趣可以联系我们,我们共商储能大计。


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