中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日上午的“儲能電站與技術(shù)應(yīng)用（二）專場”，銀隆新能源股份有限公司國際儲能部院長/銷售總經(jīng)理 李璟在會上分享了主題報告《鈦酸鋰于儲能領(lǐng)域應(yīng)用方案分享》，以下為演講實錄：
李璟：各位專家，領(lǐng)導(dǎo)，大家中午好！下面由我跟大家分享我們銀隆旗下鈦酸鋰產(chǎn)品在國內(nèi)外儲能市場的一些典型應(yīng)用案例和方案。時間關(guān)系，簡要地對我們企業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品做一個介紹，著重對應(yīng)用案例做一個分享。
銀隆新能源成立于2008年，是一家集核心材料、電池、電機電控、充電設(shè)備、智能儲能系統(tǒng)、純電動整車研發(fā)、生產(chǎn)、銷售以及動力電池回收梯次利用為一體的全球綜合新能源產(chǎn)業(yè)集團。旗下?lián)碛秀y隆新能源、廣通汽車和奧鈦儲能三大品牌。2005年開始鈦酸鋰電池研發(fā)，2011年被銀隆收購53.4%股份。2012奧鈦中國基地建立，2018被銀隆全資收購。我們?nèi)珖邪舜蠡亍Ｈ蛴辛笱邪l(fā)研究院和一個充電中心包括材料、電池、電池應(yīng)外和pack還有奧鈦國際儲能研究院以及燃料電池研究院還有商用專用車研究院以及一個充電中心。
鈦酸鋰的技術(shù)優(yōu)勢我想各位專家領(lǐng)導(dǎo)也比較了解。它的四大優(yōu)勢，它卓越的安全性能、高倍率快速充放性能還有耐寬溫以及長壽命。這邊可以著重看一下長壽命，這有一個鈦酸鋰電池的壽命表，在不同的溫度和DOD的充放電狀態(tài)下的充電次數(shù)。舉一個例子，一個在30攝氏度50%DOD有將近八萬次的充電壽命。這么多的四大鈦酸鋰的技術(shù)優(yōu)勢，它的原因在哪里。這個秘密在于我們的濕法納米材料工藝。通過三個方面決定了鈦酸鋰的技術(shù)優(yōu)勢。第一個就是納米鈦酸鋰材料相對于石墨負極來說是一個穩(wěn)定的三維晶體結(jié)構(gòu)。負極不容易遭到破壞尤其高倍率和高低溫的狀態(tài)下不會造成不可逆的結(jié)構(gòu)的破壞，從而保證了倍率以及寬溫以及壽命性能。
第二，鋰離子電池首次充放電過程中會形成一個固體液膜，這就是我們的充電過程。納米鈦酸鋰材料不容易與電解液發(fā)生反應(yīng)，從而減少了這層膜的形成。為什么鈦酸鋰電池幾乎有均等的充電和放電能力。
第三，納米鈦酸鋰材料極大地減少了鋰金屬的形成，從而減少了內(nèi)部短路的出現(xiàn)。
很快看一下整個產(chǎn)品系列。從納米鈦酸鋰材料到各個不同規(guī)格的軟包、方殼圓柱電芯以及應(yīng)用于不同模組的pack以及BMS管理單元到用于儲能的各種機柜以及集裝箱式的儲能產(chǎn)品到電機電控到純電動公交車。著重看一下奧鈦今年會投入市場的一款45尺集裝箱3MW/1MWh-1.2MWh。它的配置是3C倍率鈦酸鋰儲能系統(tǒng)。系統(tǒng)壽命是25年，用戶對它進行正常的我們要求的維護保養(yǎng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計壽命是非常長的。還有，奧鈦的一個熱管理的技術(shù)能力，我們設(shè)計出了一款散熱性能以及空氣氣流非常均勻的一個散熱非常優(yōu)化的系統(tǒng)，從pack到集裝箱。pack級別我們的溫差控制在了一攝氏度以內(nèi)。13米多的集裝箱溫差控制在了5攝氏度以內(nèi)。這對我們鈦酸鋰的優(yōu)勢的長期保障也提供了一個基礎(chǔ)，就是熱管理的設(shè)計。這款產(chǎn)品我們將會應(yīng)用于國正在爆發(fā)的火電聯(lián)合調(diào)頻應(yīng)用以及國際市場的一些可再生能源平滑并網(wǎng)的運用。
再介紹一下這一套系統(tǒng)運用于電網(wǎng)調(diào)頻的一些優(yōu)勢。第一，它的一是一個3C配置系統(tǒng)，可以為用戶提供一個最小規(guī)模的高倍率系統(tǒng)完成調(diào)頻等輔助服務(wù)，瞬間提供大倍率的輸入輸出。我們以一個小規(guī)模的系統(tǒng)就能夠做調(diào)頻服務(wù)。因為調(diào)頻主要用到的是功率，而不是電量。尤其是國內(nèi)跟火電機組或者燃氣機組聯(lián)合響應(yīng)的應(yīng)用，每天的循環(huán)次數(shù)有上千次。這么高的一個循環(huán)次數(shù)的要求，而且它的負荷強度也是非常高的。我們相信鈦酸鋰系統(tǒng)能夠承受如此重度的負荷并且可以實現(xiàn)15年以上的循環(huán)壽命。預(yù)測15年以后，我們的系統(tǒng)依然可以完成客戶的工況，為客戶帶來一個最低全壽命周期成本。再有就是安全性，它應(yīng)該是首要要保障的。奧鈦的一系列產(chǎn)品從電芯到模組pack都有一系列的國際認證。
接下來我們將介紹在國際以及國內(nèi)市場的典型案例的分析。我們可以想象一下一個電動車充電只需要6分鐘甚至更短的時間，甚至還有十幾秒充電的車輛應(yīng)用。可以想象一下奧鈦的鈦酸鋰電池可以像超級電容一樣工作。但是用戶只需要支付鋰電池的價格。為什么我們的系統(tǒng)在北歐高寒地區(qū)銷售得非常好，因為我們有非常卓越的低溫性能。我們的系統(tǒng)可以穩(wěn)定完美地運行。鈦酸鋰電池是一個做電池系統(tǒng)工程研發(fā)團隊非常喜愛的，你一旦用上它就會非常喜愛。它是一個讓技術(shù)人員非常省心的系統(tǒng)。
我將從四個領(lǐng)域來分享一下我們多年的應(yīng)用領(lǐng)域。第一個，交通運輸。我們看一下，捷克的斯柯達電氣以及Ekova和Cegelec是我們奧鈦多年的長期用戶。他們在城市軌道交通車輛上，這里包括無軌電車還有有軌電車。之前都是用超級電容的，鈦酸鋰電池成功地取代了它，并且實際應(yīng)用在五年以上。主要應(yīng)用了鈦酸鋰的超長的循環(huán)壽命、低溫性能以及三到六倍的高倍率充放電性能。這些都是實景圖片，銷售到世界各地，歐洲各國。
第一行中間那個圖片是斯柯達賣給北京的一臺有軌電車，上面裝有奧鈦的鈦酸鋰電池。以及我們在軌道機車上面的應(yīng)用包括龐巴迪的客運火車以及調(diào)度機車項目。還有電動客船。這是比利時EMROL公司的一個項目。目前也在成功地運行。岸上20分鐘充電，20米的一個客船。還有快速充電巴士的運用也非常廣泛。在瑞典Hybricon以及美國Proterra都有典型的案例。我們的電池在北歐寒冷的冬季零下30度運行完美，最早的一批車已經(jīng)運行五年以上，到現(xiàn)在沒有任何質(zhì)量投訴。還有美國Proterra在內(nèi)華達州和加州也是快速運行的充電巴士。最右邊那個圖是在加州的運行路線，路線中間有兩臺500千瓦的快速充電站。這臺車也是最早的運行了超過六年。這臺是非常閃亮的5秒重點的ABBTOSA巴士。這在瑞士的日內(nèi)瓦運行，目前已經(jīng)開發(fā)到了第二代，并且把這個技術(shù)在國內(nèi)進行推行。大家可以看到最右邊那個圖，會通過電網(wǎng)對巴士進行充電。然后對車輛進行10C以上倍率的超快速閃充。會在一個固定的線路上設(shè)置。我們鈦酸鋰的優(yōu)越性能在各個領(lǐng)域還是有一些很閃亮的應(yīng)用。
這是在工業(yè)領(lǐng)域很大的一個客戶，就是芬蘭的卡爾瑪港口機械Cargotec。我們伴隨了最初在2012年就開始在市場銷售的一款混合動力系統(tǒng)。當(dāng)時是一個35度的鈦酸鋰系統(tǒng)配合柴油發(fā)電機的混合系統(tǒng)，可以以8C的混合能量。這是來自客戶對技術(shù)以及經(jīng)濟性的優(yōu)越性的分析。這是來自客戶的一些聲音。它的混動系統(tǒng)已經(jīng)可以每年節(jié)省30%-40%柴油的使用。很安靜，減少了50%的噪音，以及能夠符合日益嚴(yán)苛的港口碳排量的要求，它的高效以及維護成本的降低。最新一代的純電動的跨運車系統(tǒng)，它于2016年試用，2018年進行正式銷售，也是用的鈦酸鋰電池。在一些自動化的碼頭進行無線電桿式的充電，司機開過來，經(jīng)過五分鐘快速充電，就可以在固定線路上進行工作。以及純電動快速充電AGV，這也是我們系統(tǒng)的應(yīng)用。
這是我們?yōu)镚E風(fēng)電提供的一套系統(tǒng)，這可以做一個短期的輸出預(yù)測以及室內(nèi)的AGV，這種AGV在比利時制造得很普遍。他們在世界各地人工比較昂貴的地方可以提供24小時不停作業(yè)的AGV，就是無人導(dǎo)航自動導(dǎo)航車。我們的充電時間非常短。這是奧鈦的電池在一些軍方，這是在被銀隆收購之前，在美國軍方領(lǐng)域的應(yīng)用以及軍方報刊的報道。這是很有趣的一個分享。奧鈦電池被美國海軍水面作戰(zhàn)中心進行了一系列的濫用測試包括機關(guān)槍、過充測試以及各種嚴(yán)苛的環(huán)境測試?？蛻糇罱K給出的結(jié)論是相比其他鋰離子電池表現(xiàn)出明明良性的結(jié)果，沒有爆炸以及惡劣的結(jié)果發(fā)生。
接下來很快地看一下電網(wǎng)項目的案例。我們的鈦酸鋰高倍率系統(tǒng)可以為電網(wǎng)提供一系列的服務(wù)包括調(diào)頻，可再生能源平滑，電壓調(diào)節(jié)，分布式能源支持，啟動，微網(wǎng)優(yōu)化，增量配網(wǎng)等一系列的應(yīng)用。最早給AES交付的商業(yè)化調(diào)頻的系統(tǒng)已經(jīng)運行將近十年了。開始運行時間是2009年，這個系統(tǒng)到現(xiàn)在沒有更換過一塊電池。超過了50萬次的淺充淺放，小于2%的能量衰減。還有為夏威夷三大島嶼分別提供了平滑整合新能源以及調(diào)頻的鈦酸鋰整合系統(tǒng)，也運行多年。最早的一套運行于2013年。這是美國的一個學(xué)術(shù)雜志，他們獲取了一些研究數(shù)據(jù)。這一套系統(tǒng)運行前三年的記錄，給出的一個評論。我們的系統(tǒng)工作狀態(tài)超過90%，沒有出過一次故障。三年時間中，儲能系統(tǒng)單體電芯一共進行了5200次左右的等效滿功率放電。這是基于不同的儲能配比比例得到的一個風(fēng)電平滑的效果。這是給國家電網(wǎng)張北項目提供的一套4C示范項目。
時間有限，我們奧鈦在國際以及國內(nèi)市場的案例分享就是這些。謝謝大家！
