当前位置: 首页  > 中国储能大会2020 > 新闻报道

理士国际张树祥:《储能电池的现状与发展》

作者:中国国际储能大会 来源:中国国际储能大会 时间:2020-11-18 浏览:

中国储能网讯:9月24—26日,由中国化学与物理电源行业协会联合200余家机构共同支持的第十届中国国际储能大会在深圳鹏瑞莱佛士酒店召开。此次大会主题是“共建储能生态链,开启应用新时代”。 来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的1621人参加了本届大会。本次大会由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、中国科学院电工研究所储能技术组和中国储能网联合承办。  

在24日下午的“储能电站规划与设计”专场,理士国际技术有限公司研发总经理 张树祥分享了主题报告《储能电池的现状与发展》。会务组对发言人的演讲速记做了梳理,方便大家会后交流、学习,以下是速记全文:

张树祥:我先自我介绍一下,我叫张树祥,1987年毕业于哈尔滨工业大学电池化学专业,从事电池行业30多年了。

我现在跟大家分享一下储能电池的现状与发展。

我们这个储能电池今天讲的都是比较狭义的,纯粹在电力方面的储能。在其他储能方面,像电化学电池本身就是储能。分四方面介绍:理士企业简介、储能电池现状、先进储能电池、储能电池发展。

理士从1999年成立,到现在大概20年,也算是个新兵,特别是我们的锂电池,从2019年才开始建。前面主要是做铅酸电池,在国外也有四家工厂,理士2010年在香港主板上市。

这是理士的基本情况(见PPT),目前工厂有11座,铅酸能力在20GWh,锂电池的能力是4GWh。

这是我们的研发体系,现在的研发人员有300多人,更需要的是高水平的研发人员加入我们团队,我们院士团队有2个,一个是上海大学的张久俊院士(加拿大院士),第二个是南开大学的陈军院士。CNAS实验室目前有3个(安徽、江苏、肇庆)。

这是跟我们合作的,一个是哈工大博士后工作站,二是我们跟南开大学在安徽成立了先进能源研究院(见PPT)。

这是我们锂电池工厂的基本情况,在安徽淮北,占地220亩,产能4GWh。

这是我们部分生产设备,主要还是以磷酸铁锂为主,也兼容三元和锰酸锂体系。

这是我们储能电池现状。抽水储能占的比例是94%,电化学储能站的比例比较小,但另外一个方向也说明电化学储能发展空间很大。右边的图,锂电池在电化学储能里的比例越来越高,我这个还是2018年的数据,上午刘秘书长讲锂电池目前达到80%多,铅酸还在下降。

 

这是一个全球电化学储能的趋势,目前到8GWh多到9GWh。目前在用的储能电池做了循环寿命、能量转换效率、安全性、可规模化、经济性这五方面的比较,现在用的有钠硫电池、钒液流电池、锂离子电池、铅炭电池、胶体铅电池。目前锂离子电池确实存在安全问题。从经济性看,锂离子电池和铅炭电池有一定优势。但从目前总的看,电化学储能没有能同时五个方面都达到四星的,搞电池的人这块还要努力,将来能够做到十全十美的电池,这是是我们努力的方向。

这是从经济性上比较的,发电成本只是纯电池,不包括系统。如果要算系统,按最后的成本可能要乘2-3,也不包括充电。目前看来锂离子电池和铅炭电池有优势。铅炭电池虽然慢慢被取代,但到目前为止还是唯一一个能够循环利用的,其他的体系的电池还都做不到,所以它还仍然有生命力。

这是理士的铅炭电池,它的部分荷电性能(PSOC)能提高很多,当然不仅仅是负极加炭,是综合因素。我们这个铅炭电池也会应用到其他电池的一些成果。比如像锂电池的炭材包括纳米炭管、石墨烯技术,可能在我们铅炭上也可以应用。燃料电池的氢、氧催化技术铅炭电池也可以利用,减少电池失水,提高寿命。

这是部分型号,最大可以做到3000Ah。

铅炭电池跟普通的电池比接受能力测试结果特别好,部分荷电循环寿命比较长,目前在60%DOD下,寿命能达到4500次左右。这是两个图,一个是容量图,一个是电压图。

做这个寿命要求比较长的时间,可能三四年。我们需要有快速寿命模拟系统能减少研发时间,也是我们的方向。前面有人讲了怎么能加快实验。

二、锂电池策略。我们主要是做磷酸铁锂电池,锂电池应用于通信储能、电网储能,低速电车车,再就是摩托车、汽车启动。我们生产设备也兼容三元锂和锰酸锂。

我们做锂电肯定是从电芯到PACK都做。这是高倍率放电的温升情况,6C放电时温度也不会超过60°C。这是锂电池在MW储能系统的应用,电池组是270Ah,电压是652.8V;这种是450Ah,电压是588.8V。(见PPT)

储能电池的应用场景主要有这几方面,每一个方面有时候可能是几方面的功能都同时会满足,我们现在电池更多应用在用户侧。

这是一个集成方案,一个供电系统光电池是不行的,还要配套很多设备。但电池占整个系统的成本可能占到25%甚至50%,电池在这里面还是最重要的,直接关系到系统的使用寿命。

这是铅炭电池在用户侧应用的情况(见PPT),我们也是从2018年开始使用的。

这也是一个铅炭电池的应用项目。

这是一个锂电池的应用项目。

这是在国外一个锂电的应用项目。

目前我们比较成熟的就这几种电池,对于储能电池以后的发展,可能就要求我们寿命更长,成本更低。上午专家也讲了,锂电池从1000多次、3000次、6000次、8000次、10000次都有,但每一个寿命的提升都意味着成本的提升,我们后面都要求寿命长、成本低,包括度电成本要低于目前电网的成本,才有生命力。后面的发展可能是固态锂电池包括钠离子电池是我们重点研究方向。但铅酸电池毕竟是存在160年的,它也不会坐以待毙,在铅酸电池的改善方面可能后面应用更多纯铅铅炭,包括硅基双极型电池,它不用合金板栅和连接条,直接用硅片代替,可以节省铅耗30%-40%,寿命是常规铅酸电池的3-5倍,这样的电池就有可能跟现在的锂电池竞争。但目前铅炭电池从使用成本上(考虑到铅电池回收有30%的价值),安全性上,要稍微好一点。后面我们做电池的人,最大的是怎么降本,怎么提升效能。不知道在座的有没有搞研发的?我们研发每天老板给我们的最大任务是怎么降本。

我们理士的核心价值观是以客户为中心,以贡献者为本,我们的使命是为人们提供可靠与创新的电力供应。

我的分享就到这里,谢谢大家!  

关键字:

国际储能大会版权声明:凡注明来源为“中国国际储能大会:xxx(署名)”,除与中国国际储能大会签署内容授权协议的网站外,其他任何网站或者单位未经允许禁止转载、使用,违者必究。如需使用,请与010-65001167联系;凡本网注明“来源:xxx(非中国国际储能大会)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不意味着中国国际储能大会赞同其观点或证实其描述,文章内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何问题与本网无关,想了解更多内容,请登录网站:http://www.cncies.com

相关资讯

    暂无相关的数据...

共有条评论 网友评论

验证码: 看不清楚?