中國儲能網訊：2021年由湖南省工業(yè)和信息化廳、湖南省商務廳、長沙市人民政府、中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合主辦，100余家機構共同支持的湖南（長沙）電池博覽會暨首屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會在長沙圣爵菲斯大酒店召開。此次大會主題是“新儲能、新動力、新發(fā)展”。
會后，為了能讓參會代表有更深入的行業(yè)交流，小編經過演講專家本人同意和審核，將演講專家的速記整理如下：
石再軍：在這里我分享一下鈉鎳儲能電池的信息。
今天的分享有三個方面：一個是公司初步的介紹，第二個介紹一下我們產品的特性，第三個方面介紹一下產品的應用情況。
目前這款電池叫做鈉鎳電池，這款產品在全球有兩家，一家是在歐洲，還有一家在中國，兩家都實現(xiàn)了量產。日本的NGK，做的鈉硫電池，跟我們這款產品很接近，都是高溫鈉鹽電池體系。
浙江安力能源有限公司是超威集團和美國的通用電氣公司合資成立的公司，這家公司主要是進行鈉鎳電池的生產、銷售、研發(fā)。浙江超威集團成立于1998年，主要致力于動力與儲能電池的研發(fā)生產銷售，2010年在香港上市，所有的在職員工2萬多人，在全球有108家子分公司。通用電器成立的時間比較久，1892年，是世界上最大提供技術和服務業(yè)務的跨國公司，美國500強排名13強，很有實力的企業(yè)。
鈉鎳電池技術源起：1967年到1982年英國鐵路研究鈉鎳電池，在1982年英國的Beta研究所成立，開展了這款電池量產化方面的研究。1987年到1997年，進行了在電動乘用車方面的探究，做了5年十萬公里的壽命方面的測試，當時也沒有太大的問題。1999年歐洲的MES-DEA公司獲得了Beta研究所的技術，開展量產化生產。2001年美國的GE開展儲能技術評估，經過長時間的探究，發(fā)現(xiàn)鈉鎳電池是一款非常優(yōu)秀的儲能電池，在2007年收購了英國的Beta研究所，2012年GE工廠完成了建設開工。由于在美國生產人工成本比較高，在2017年，超威集團和美國通用電器公司合作，承接他的技術，成立合資公司。2019年4月份工廠成立，開始了一個量產。
下面介紹一下我們的產品的特征。
我們這款電池有三大特征：
第一，安全性高，不需要電芯級別的安全保護和滅火裝置，這款產品做UL1973認證的時候，標準要求所有的保護要到每個電芯級別才行，我們去申訴，最后評估了我們這款電池的安全性，認為這款電池不需要保護到電芯級別，美國機構也通過了我們這個建議。
第二，環(huán)境耐受性特別好，這款電池在零下40到高溫65度都沒有問題，這款電池儲存系統(tǒng)不需HVAC，理論上不需要供熱通風與空氣調節(jié)。
第三，循環(huán)壽命比較長。
我們這款電池的特點，最重要的技術就是固體電解質，β＂氧化鋁，其當電解質和隔膜的作用。另外一方面比較好的技術就是正極和負極合在一起，做成顆粒灌到陶瓷管里就可以了。三個是因為這款產品的工作溫度是250到350度之間，在高溫情況下密封，對高溫密封技術方面的要求比較高。另外一個是關于陶瓷和金屬之間怎么樣進行熱壓封接焊接，要求也會特別的高。
這款電池的體系是這樣的，負極是金屬鈉，正極是氯化鎳。第一種電解質是β＂氧化鋁，另外一種電解質是無機鹽，四氯鋁酸鈉。工作溫度是250到350度左右，電池電壓的參考是1.8到3.4伏左右，OCV開路電壓2.58V，電池是在250到350度的情況下，鈉離子通過固體電解質隔膜來回遷移，實現(xiàn)了電池的得失，最終實現(xiàn)充放電，這是電池的機理。
我們的電池相比其他的電池，安全性特別好，從基因、本質上來講就是特別安全。在充放電過程中沒有任何氣體的產生，因為整個電池的內部都是由無機鹽，無機金屬組成的，是鈉、鎳，固態(tài)電解質量是貝塔-氧化鋁，不像鋰電里面有電解液，有機物的存在，我們都是無機物存在，也沒有燃燒的物質存在。這款電池不管怎么樣都不會有燃燒，也不會爆炸。這是這款電池最大的特點。
第二個方面的特點，耐過充放性能比較好，過充過放過程中，生成的物質都是電池本身的，要么是活性物質，要么是電池的原材料，原材料料在高溫的情況下又會發(fā)生復合反應，又變成活性物質。
第三個方面的特點，耐短路能力好，我們前面的專家講到了鋰離子電熱失控，由于短路導致電池模塊熱失控，像我們這個電池就不一樣，我們這個電池短路的時候，陶瓷管出現(xiàn)破裂、出現(xiàn)短路的時候，金屬鈉與電解質四氯氯酸鈉反應形成金屬鋁，在陶瓷管裂紋間隙里面充滿了鋁，阻止反應進一步進行，把正負極導通，這樣短路電池相當于一個導體，等同于整個電池模塊的電壓下降了一個電芯的電壓2.58伏。我們這種電池模塊允許有5%到10%的電芯失效，模塊在此電芯失效范圍內都可以正常使用。前期我們也在做一系列的模擬實驗，模擬5%的電芯短路失效，開展展循環(huán)壽命測試，此模塊已經循環(huán)了400多周，電池沒有出現(xiàn)什么問題，容量也沒有什么衰減。此款電池當時在美國GE也做了很多類似的研究實驗。
另外一個方面是安全性特別好，目前來講我們的電池過了美國UL1973，SAE J2464，CE等一系列的認證標準都通過了。共做了16個安全項目的實驗，全部通過了，沒有任何的安全問題，像短路、針刺、火燒等等，都沒有任何的問題。
這款電池包，在高溫情況下，在美國做UL試驗，在最高溫度為850度的火里面去烤、去燒，最終的結果是箱體發(fā)生了變化，電池包不會著火，爆炸，只是有點變形。
這個是做過充過放試驗，電池包不會發(fā)生安全問題。還有一個是拿電鉆進行穿刺試驗，整個電池也不會有任何的安全問題，也不會著火，也不會有爆炸方面的情況產生。
我們當時在做高空的跌落沖擊試驗，從10米的高空進行跌落試驗，當時這個電池處于熱的工作狀態(tài)，10米的高度相當于以每小時48公里的速度進行撞擊，這個電池包沒有發(fā)生安全問題，也只是輕微的變形，也不會著火，也不會有爆炸的問題。
這個是我們在美國做的實驗，用5.56mm、7.62mm、12.7mm直徑的子彈槍擊電池包，電池包也沒有爆炸和著火現(xiàn)象發(fā)生。 除了安全的特點之外，電池的耐寬溫性能特別好，在零下40℃容量、能量測試，可放出室溫的100.9%；+60℃容量、能量測試，可放出室溫的101.6%；對環(huán)境的耐受性特別好，如果我們組成儲能系統(tǒng)這塊，理論上是不需要HVAC的配置，在極端的情況下都可以正常發(fā)揮。
零下40和高溫60度下的充放電特性、曲線和室溫條件下的是一致的，由于這個電池本身是高溫電池，對外在的環(huán)境溫度不敏感，所以沒有什么太大的關系。
電池壽命方面，這個在英國做的，我們做了80%的DOD的試驗，3500周之后大概還有90%以上的能量。這個是用火車動力工況做的，也做了3500次，還有100%的容量，正常情況下電池模塊的常規(guī)循環(huán)壽命大于4500次。
當然我們也依據(jù)現(xiàn)有的試驗情況，對電池進行了壽命預測，如果是2小時率，推測電池的壽命達到6千次，3小時率是1萬次，8小時率是2.5萬次。
我想介紹一下我們的公司。
我們安力公司目前有兩款產品，一款叫做T126電池包，主要是48伏的，15度電，主要用于通信基站備用電池，這個電池最大的特點就是耐過充和耐過放，在這種情況之下是很合適的款產品。還有G216電池包，電壓是557伏，這款產品是20度電，主要用于儲能、包括電力輔助這方面的產品。
目前這款電池可以用于電力輔助、通勤車輛。在乘用車輛方面，因為充電時間也會比較長，大電流放電性能偏弱，所以不是特別適合于乘用車。但是在風、光新能源儲能，數(shù)據(jù)中心備電，常規(guī)的大巴車，還有遠洋運輸做儲能，包括鐵路信號、電信服務、潛艇這塊我們都有實際的案例在做。
我們的品牌叫做durathon 電池，全球客戶分布在北美、歐洲、非洲、南亞、東亞等地區(qū)，主要還是用于幾個方面的領域，一個是電力領域，一個是通信基站方面的領域。電力方面做削峰填谷，風儲一體、光儲一體等工作。
這款產品我們在國內也做了實際的應用。我們的電池 耐高溫性能很好，就不需要HVAC裝備配置，如果做成儲能系統(tǒng)，能量密度還是很不錯的。這個圖片可以看到，這個是在北京做的示范項目，這邊是500千瓦時的磷酸鐵鋰的電池，那邊是鈉鎳電池。磷酸鐵鋰需要6.5米長集裝箱框，我們的是3.9米長的集裝箱框，所以這款電池組成儲能系統(tǒng)，能量密度還是不錯的。我們的電池能量單體的密度是140，模塊是120。同樣的能量相對于磷酸鐵鋰來講，我們節(jié)省空間大概40%左右，如果用我們的這款產品，可心節(jié)省用地的面積和成本，對于我們的產品來講，對空調系統(tǒng)沒有特殊的要求，減少消防的設置，輔助的設施費用進行削減。
（圖）這個是我們在電信方面的使用情況，做的一些示范方面的應用。整體來講，我覺得我們技術方面有自己獨特的領先性，我們這款電池有自己的特點，鋰電有鋰電的特點。
我們的電池能量密度140千瓦時，模組電池能量120左右。高耐候性，零下40到高溫65度都可以使用，壽命長，高安全性，免維護，其他優(yōu)點，對消防裝置會有一些簡化，包括空調系統(tǒng)進行簡化，也不會影響電池正常使用。
我的分享到這里，謝謝！
