登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2019-05-22 17:04来源:北极星储能网关键词:锂电池电化学储能储能国际峰会ESIE收藏点赞
我要投稿
“梯次电池热失控以后由于本身能量的降低,所以反应的程度也有所降低。由于电池的内部状态的变化,自产热温度和热失控起始温度也越来越低,大概什么意思,可能梯次电池出事以后破坏力小了,但是相对于新电池如果同样的应用可能更容易出事了,所以我们还是要根据梯次电池的实际状况来制定它的安全策略,最后再选择一个合适的灭火方式。”
——中国电力科学研究院高级工程师 范茂松
聚焦“技术应用双创新,规模储能新起点”,通过组织主题演讲、展览展示、创新大赛、专题研讨、项目考察、新品发布、技术交流等多种活动,多维度精准对接全球储能市场与应用,助力中国储能企业与国际接轨,为储能企业搭建与政策制定者、规划者、电网管理者、电力公司、能源服务商的交流互动平台。2019年5月18-20日,中关村储能产业技术联盟、中国科学院工程热物理研究所举办“ESIE2019储能国际峰会暨展览会”,北极星储能网、电力头条APP全程直播。
中国电力科学研究院高级工程师 范茂松
非常感谢组委会给我这么一次机会,刚才从雷主任的介绍我们也能看到,在中国这个南网和国网两大电网公司对动力电池梯次利用这件事情都特别关注。很荣幸去年峰会我也是作为报告人给大家分享了一下当时中国电科院在梯次利用上做的一些工作,当时主要是分享在电池的一些性能评估和寿命评价上。
其实我们知道梯次利用主要关注两件事情:
1、寿命,就是梯次利用阶段的寿命到底怎么样,这个直接决定了整个梯次利用储能系统的经济性。
2、在梯次利用过程中的安全性,因为这个更是决定了这个东西到底能不能用。
我将分几个部分给大家汇报一下:
一、研究背景。
储能电池的安全永远是它的第一要素,也是一票否定的东西。因为我们现在用的电化学储能主要用的是锂电池体系,采用EC、DMC、DEC有机容积的体系,一旦发生热失控就会发生连锁反应,尤其现在大规模集装箱可能一烧就是一整个。近年来储能电池也是发生了多起事故,前两天报告里很多专家都讲过,包括韩国已经发生了20多起的储能安全安全事故。这个4月19号美国的亚利桑那州也是刚刚AES公司发生火灾,据说这个还发生了爆炸,在消防的过程中还有消防员受伤。这个是国内的一些事故,大家可能都更清楚了,一个是山西火电厂调频电厂的事故,当时灭火启动了,但是效果不是很明显。第二个是江苏一个用户侧在调试的过程中一个集装箱发生火灾。
对于梯次电池来说,刚才像雷主任讲的,未来几年可能做这件事情会越来越好,因为电动汽车去年销量已经超过了100万辆,电池退役量也会快速增加。到2025年可能现在跑的车大部分电池都要退役了,退役的量将近要达到100个GWH。
因为梯次电池相对新电池的成本优势,所以现在国内好多储能的厂商包括电网或者有储能需求的一些单位,包括电网公司还有电动汽车公司他有退役电池资源的这样一些单位,都特别关注梯次利用,大家在研究的同时也做了大量的示范工程。在国外一个是比较早的像日本的4R主要用的是LeaF电池,宝马用的i3的电池,做了两个站。国网这边累计做了12个电站,兆瓦时的有4个,国网有一个更大的,一会儿江苏的公司会讲可能现在正在规划的。南网也是牵头了去年的国家重点研发计划梯次利用的项目,南网在未来两年也会做几十兆瓦甚至上百兆瓦的几个站。还有像一些社会上的第三方的系统集成商,现在上海煦达做电池储能,还有铁塔公司他们有200万个基站,需求量也非常大。
现在虽然做了这么多工程,但是梯次电池在用的过程中的安全性到底怎么样?主要有两个方面:第一,电池安全性主要还是它的热失控,梯次电池与新电池相比是不是更容易发生热失控?第二,如果它发生热失控以后,它的破坏程度或者反应的剧烈程度是怎么样的?
下面我就这两个问题,中国电科院这几年做的一些工作给大家简单的汇报一下。这是我们比较早的时候做的一个梯次利用电池的样品,这个是当时2008年北京奥运会用的90安时的锰酸锂,大概在2011年底,2012年初退役的,这个主要是按照电动汽车的各种标准来做的型式实验。从这个我们能看到按照电动汽车的标准,它是可以通过各种安全实验的,是没有问题的,这里面我跳两个说一下,一个是过充电,一个是短路,因为这两个对电池来说是相对比较剧烈的滥用的实验。但是我们看这个过充电的时候,这个电池是没有太大反应的,当时可能温度大概只有表面四五十度,电池来鼓胀都没有,这个与新电池相比它的剧烈程度已经降低了很多。因为当时2008年的时候我很有幸正好就是在做电池的这家公司,所以对新电池的安全特性也是比较了解的。然后我们看他做短路的实验,虽然电池鼓胀了,大概有70度,但是这个相对新电池来说也是有一个明显的降低。新电池以前在电池厂做的时候大概会到100度以上。
这是一个比较大的200安时硬壳的电动汽车的磷酸铁锂电池,因为刚才20安时的容量比较小,做什么都没有反应,这个我就选了几组他做的滥用实验,并且都跟新电池做了一个对比,这样就更容易看出来它跟新电池在滥用情况下,它的一个反应程度。第一个是过充电的实验,上面是新电池,我们都能看到从容量就能判断出来,第二个是梯次电池,两个电池做过充电的时候它的现象基本上是差不多的,就是电池发鼓,安全阀开启并且冒烟。但是我们能看出梯次电池在整个过充过程中表面的温度是显著低于新电池的,梯次电池正极负极的温度只有在150度左右,但是新电池达到了300度左右。
这个是做的一个过放电的实验,过放电相对过充电来说就没有那么剧烈,我们可以看出来新电池大概有一点温升,大概在50多度。梯次电池只有30多度,电池这个只有轻微的发鼓,所以它这个防爆阀没有开启,因为温度还没到,所以可能我们从照片上看不太出来。
这个是做的一个短路的实验,这个做的时候因为这个电池比较大,200安时,内阻比较小,定频内阻可能只有0.2毫欧(音)左右,所以可以算他大概的短路电流是几千安的,所以这个做的时候一段路电池的焦耳(音)就直接烧断了,所以这个不是一个真真正正的短路到0V的实验,所以我们其实也看它这个电池表面没有太多的温升。
这个做得是一个挤压的实验,从这个我们可以看出来,这个新电池和梯次电池在挤压前后其实因为这个本身没有太多的温度变化,电池也没有发生热失控,这个新旧电池是差不多的,因为没有引起电池内部的反应。
这个做得是一个针刺的实验,可以看出来在针刺以后这个电池都冒烟了,从重量就可以看出来,6公斤的电池大概剩了4点几公斤,但是从正负极温度对比的话,梯次电池反应的剧烈程度还是要显著低于新电池的。
下面简单介绍一下我们在简单安全上这些年做的一些对策研究。我们知道对于储能系统的安全其实是多方面的,首先要电池本征的安全,用的这个样品本身使用过程就是安全的。第二是在本体应用中的安全控制技术,主要包括电池预警技术、热失控以后的防护技术,一个电池烧了,但是能够把它防护住,或者最多烧一个模组,防止热失控蔓延,最后是起火以后的消防的技术,这个也是这两年好多厂家都在做的一件事。
针对电池的安全预警技术我们大概做了这么几方面的工作:一是电压预警,主要是根据拿新电池对比,在充放电末期大家从实际的数据来分析,梯次电池和新电池的一致性的问题,然后来定梯次电池一致性的压差应该控制在什么范围之内。二是电池表面温升,测电池表面的温升,结合下面对电池进行的仿真,一个是仿真这个电池内部大概是什么温度。其实我们前两年还做了一个很有意思的事情,我们用光纤的传感器,传感器很细,可以直接放进这个电池里面,然后我们研究了这个电池的内部温度,真正电芯内部的温度,可以放到极片里面和表面温度的差异,刚才20安时内部差异很小,但是对内部很厚的电池会发现这个温差其实有好几度,所以我们可以通过这样一个表面的温度的仿真,再结合真正光纤测的温度,可以真正了解电池内部的温度是什么状况,再结合热失控特性的研究,这样就可以形成整个温度的闭环,就能知道这个电池现在衰退到什么状态的时候,内部可以承受的温度是一个什么情况,这时候外部是一个什么温度,我们在热管理上就更有针对性。
其次是我们做的一个防护的技术,这个其实是用了一种叫EPDM隔热材料,在每个电池中间加这么一个材料,然后去引发一组电池的热失控,看看它能不能有效抑制热失控的蔓延。
CH1是我们引发的热失控,过充让它发生热失控,发现CH2相邻的也发生了热失控,但是在它周边的电池组都没有发生热失控,并且它的温度明显比那些都降低。但是这个东西现在可能还只停留在实验阶段,真正应用的时候在装配的时候还是有很多问题。
最后是现在做的一些消防的东西,因为大家现在研究的比较多的主要是这几种灭火器,七副丙烷、1230、热气溶胶,还有现在江苏公司主要用的超细水雾。中国电科院这边也是结合这么多年在电池安全性的研究,我们现在也做了这样一个灭火的装置,它也是通过烟感、温感、压力感多种传感器来判断电池的状态,我们这个是采用气液复合灭火器,采取不同灭火策略,具有自动判定、自动启动灭火。
这个是我们大概做实验的时候这么一个东西,20升的灭火器。这个也是去专门国家消防装备部门做了一个检验,就是灭火装置0.5秒钟可以启动,3.5秒可以灭火,24小时没有复燃。这个是现在大概做了几种,根据应用场景不同可以配置不同容量的灭火系统。
最后就是对这个内容做小结:首先梯次电池热失控以后由于本身能量的降低,所以反应的程度也有所降低。由于电池的内部状态的变化,自产热温度和热失控起始温度也越来越低,大概什么意思,可能梯次电池出事以后破坏力小了,但是相对于新电池如果同样的应用可能更容易出事了,所以我们还是要根据梯次电池的实际状况来制定它的安全策略,最后再选择一个合适的灭火方式。其实我觉得在整个安全过程中,首先还是本体的安全和预警,这个是最前面的,还是要把这个做到更到位的,就是我本体制造的时候,减少这种工艺上的缺陷,然后让这个电池更加安全。在应用的过程中根据这个电池的特性,能明确它的安全边界条件,采取有效的措施,消防也很重要,它是安全的最后一道防线,哪怕我烧了一个模块,也别全烧了,能够及时的把它灭掉。
我的分享就到这儿,谢谢大家。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
距离宣布将斥资35亿元投建年产8.9GWh储能锂电池项目过去整整一年时间,黑芝麻日前表示将“暂缓”该项目建设。有业内人士道出其中原委:其跨界储能之路并不顺畅。对此,黑芝麻解释称“2023年下半年起,新能源电池市场形势发生重大变化”,公司“不敢冒进推进,暂缓项目建设,等待最佳实施机会”。这与一
北极星电池网获悉,来自木垒县融媒体中心的消息显示,4月23日,新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州木垒县2024年第二批重点项目集中开工。据悉,此次集中开工14个重点项目,总投资29亿元。其中年产2GWh锂电池项目开工。据了解,该项目由新疆宁迪新能源科技有限公司投建,总投资4.99亿元,项目建成后预计年
北极星电池网获悉,据滁州市人民政府发布消息,4月24日上午,星恒电源(滁州)年产4GWh锂离子电池项目开工仪式在中新苏滁高新区举行。据悉,该项目总投资18.3亿元,将于今年9月完成厂房建设,12月竣工投产,建成投产后可实现年产值约23.4亿元。
动力电池出货量同比增长19%三元动力电池市场占比超30%高工产研锂电研究所(GGII)初步调研数据显示,2024Q1中国锂电池出货量200GWh,同比增长18%。其中动力、储能电池出货量分别为149GWh、40GWh,同比分别增长19%、14%。分技术路线看,2024Q1动力三元电池出货量47GWh,在动力电池中占比32%,较2023年提
4月23日,木垒县2024年第二批重点项目集中开工。据了解,本次集中开工的项目中,包含两个新能源项目,分别是泰胜风能年产10万吨级风电塔筒项目和新疆宁迪新能源科技有限公司动力锂电池项目。其中,动力锂电池项目总投资4.99亿元,项目建成后预计年产值为10亿元,可年产2GWH动力储能电池,新增就业岗位2
北极星储能网讯,据厦门海关统计,截至今年3月底,福建省锂电池累计出口3002亿元,其中一季度出口250.59亿元,占全国同期锂电池出口总值的26.74%,居全国首位。对拉美、中东国家等新兴市场出口保持强劲增长态势,10年来平均增速分别为521.64%、50.10%。
近日,安徽理士年处理5万吨废旧锂电池综合利用项目开工,该项目位于濉溪经济开发区,总投资15亿元,固定资产投资13.3亿元,由安徽理士电源技术有限公司投资建设,总建筑面积30万平方米,新建年处理5万吨废旧锂电池清洁回收综合利用生产线。
北极星储能网讯,4月23日,中钠储能甘肃基地落成投产仪式在正宁县举行。据了解,中钠储能甘肃基地项目由昆山金鑫新能源科技股份有限公司投资建设,总投资约10亿元,于2023年3月开工建设。一期计划建成年产3GWh储能生产线和年产1GWh锂电池生产线,二期计划建成2.2GWh石墨烯钠离子电芯生产线。
4月23日,中关村储能产业技术联盟发布2024年3月储能电池产能统计。锂离子电池制造投资降温根据CNESA全球储能数据库的不完全统计,2024年3月,全国共有26家企业公开了电池项目规划,总产能超过233.53GWh(含计划/签约/开工/投产等),投资额超过987.16亿元,环比下降4.68%。储能电池总产能达到92.98GWh
北极星储能网讯,4月24日,德赛电池发布2024年一季度报告。根据报告显示,德赛电池一季度营业收入为4094687499.12元(约为40.9亿),同比降低-4.52%。
北极星储能网讯,4月24日,天齐锂业发布2024年第一季度业绩预告,预计的经营业绩:预计净利润为负值。根据预告显示,天齐锂业报告期业绩变动的主要原因:1、受锂产品市场波动的影响,公司锂产品销售价格较上年同期大幅下降,锂产品毛利大幅下降;2、截至本业绩预告公告日,公司重要的联营公司SociedadQ
4月17日,综铁科技建设中策橡胶(建德)有限公司电化学储能电站项目招标公告发布,项目自筹资金3029万元,规模12.5MW/23.295MWh,折合单价1.3元/Wh。本项目为交钥匙工程,位于浙江省杭州市。
4月18日,华丰能源建设杭州电化集团有限公司电化学储能电站项目招标公告(非政府采购项目)发布,项目资金来源为自筹资金3506.24万元,规模15MW/27.954MWh,折合单价1.254元/Wh。本项目为交钥匙工程。
北极星售电网获悉,近日,福建省宁德市工业和信息化局等部门发布关于印发宁德市工业领域碳达峰实施方案的通知,《方案》提到,加速构建以新能源为主体的新型电力系统,推进风光水核等清洁能源与电化学储能一体化发展,实现新能源发电精细化运行与控制,源网荷储互动、多能协同互补、用能需求智能调控。
北极星储能网获悉,近日,济南市政府印发《济南市2024年国民经济和社会发展计划》。《计划》提出,2024年济南将加快新能源项目建设。有序推进分布式光伏开发建设,继续推进整县(区)屋顶分布式光伏规模化开发。加快新型储能推广应用,推进蓝海领航智慧能源中心储能项目等3个省新型储能示范项目建成并
近日,江苏省市场监督管理局发布《关于批准建设2023、2024年度省市场监管重点实验室和技术创新中心的通知》(苏市监科信〔2024〕62号),由无锡市检验检测认证研究院申报的“江苏省市场监管重点实验室(电化学储能)”正式获批建设。该实验室是省内首个以高水平储能产品质量安全评价及储能系统安全预防
北极星储能网获悉,4月17日,中国能建在回复投资者提问时表示,公司通过投资运营和工程建设方式参与各种传统能源和新能源发电项目,截至2023年底,公司控股并网装机发电项目约100余个。在储能领域,公司大力推进空气压缩储能、电化学储能、重力储能等项目,湖北应城300MW天然盐穴压缩空气储能、甘肃酒
根据国网新疆电力公司调度数据,2024年一季度全区投运的新型储能平均等效充放电次数141次,按照电化学储能85%电能量转换率折算,基本可满足单日“一充一放”,平均利用小时数达471小时,平均利用系数超80%,已达较高水平。一季度新疆电网新增新型储能电站18座,新增装机规模146.95万千瓦/529.4万千瓦时
北极星储能网获悉,4月11日,江苏昆宇电化学储能项目开工。该项目由昆宇电源股份有限公司投资建设。项目总投资45亿元,占地面积300亩,建成后年产电化学储能电池12GWh,达产后年销售收入约60亿元。
储能大时代,电化学储能正处于从商业化初期向规模化发展转变的关键期,电化学储能具备地理位置限制小、建设周期短、成本持续下降等优势,是目前发展速度最快、行业内最为关注的储能技术。未来,在政府扶持政策、储能系统成本进一步下降以及储能意识提升的推动下,预计全球新增电化学储能装机量将从2022
新能源汽车与电网融合互动,是新能源汽车通过充放电装置与电网进行能量和信息的互动,按能量流向主要分为智能有序充电、双向充放电等形式,可参与削峰填谷、虚拟电厂、聚合交易等应用场景。近日,国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部、市场监管总局四部门联合印发了《关于加强新能源汽车与电网
在全球绿色能源和技术的发展浪潮下,我国电源结构持续优化,可再生能源发电装机规模屡创新高。目前,我国已建成了世界上最大的清洁电力供应体系,在全球清洁能源技术价值链中发挥着核心作用。不同于传统能源的是,可再生能源存在着供应不稳定的特点。不同地区、气候下的能源供需存在巨大的差异,在传统
2024年4月10日-13日,由中关村储能产业技术联盟(CNESA)、中国能源研究会、中国科学院工程热物理研究所主办的第12届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在京举行。在4月12日下午的“商业模式与市场机制创新”分论坛上,由中关村储能产业技术联盟和自然资源保护协会(NRDC)共同编写的报告《储能高质量发
“在建设新型电力系统的过程中,电力系统保持实时连续可靠供电的技术要求不会改变。因此,新型电力系统离不开新型储能强有力的支撑。我们要遵循电力系统运行规律和市场经济规律,适应系统不同发展阶段和运行场景的需求,分步骤差异化发展新型储能,助力新型电力系统的建设。”4月10日,中国工程院院士
4月11日,第12届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在北京首钢会展中心盛大启幕。作为储能制造及全生命周期运营商,江苏北人携全液冷分布式储能系统(立式、卧式)、集装箱式储能系统、PACK、PCS、EMS平台等储能系列产品精彩亮相,获多方瞩目。本次展会,江苏北人重磅展出全液冷分布式储能系统与集装箱
2024年4月10日-13日,由中关村储能产业技术联盟(CNESA)、中国能源研究会、中国科学院工程热物理研究所主办的第12届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在京举行。与会者包括来自国家能源主管部门、地方政府、电网公司、发电集团、高校、国际组织及投资机构的代表。在4月12日下午的“商业模式与市场机制
4月10日至4月13日,第十二届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在北京首钢会展中心举办。如何促进新型储能行业高质量发展、制定还原新型储能价值的市场机制,发展储能新质生产力,成为与会嘉宾热议的话题。第12届储能国际峰会暨展览会-高峰论坛储能领袖高端对话在高峰论坛的压轴环节-储能领袖高端对话环
4月10日至4月13日,第十二届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在北京首钢会展中心举办。如何促进新型储能行业高质量发展、制定还原新型储能价值的市场机制,发展储能新质生产力,成为与会嘉宾热议的话题。第12届储能国际峰会暨展览会-高峰论坛储能领袖高端对话在高峰论坛的压轴环节-储能领袖高端对话环
2024年4月10-13日,由中关村储能产业技术联盟、中国能源研究会、中国科学院工程热物理研究所主办的第12届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在北京首钢会展中心举办。在峰会开幕式上,工业和信息化部电子信息司基础处处长金磊发表致辞,金磊指出,下一步,工信部电子司将深入贯彻党中央决策部署,会同有
4月10-13日,“第十二届储能国际峰会暨展览会”ESIE2024在北京盛大启幕,欣旺达储能在展会上全新升级发布标准20尺5MWh液冷集装箱储能系统,并受邀出席主办活动发表精彩演讲,聚焦储能,用实力打造全栈式新质生产力!01安全为本,共探电力储能核心竞争力在“第十二届储能国际峰会暨展览会”上,欣旺达储
4月13日,为期三天的第十二届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)圆满落幕,林洋储能作为国内知名储能企业,现场展出全系列储能产品及多场景储能系统解决方案,全方位赋能全球储能市场。展台开放极简的风格,更是吸引了众多与会嘉宾、专业观众驻足观看、咨询产品技术、沟通解决方案。展会期间,林洋储能
4月11-13日,由中关村储能产业技术联盟、中国能源研究会、中国科学院工程热物理研究所主办的第12届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在北京首钢会展中心隆重举行,优旦科技携工商业储能智慧管理整体解决方案重磅亮相。BMS+EMS突破储能系统管理边界BMS与EMS,作为商用储能系统的核心要件,其协同作业不
4月11-13日,第12届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在北京首钢会展中心盛大开幕,顷刻能源携以“全温域-高倍率”为特色的产品矩阵精彩亮相,吸引众多海内外观众驻足。本次展会设立了12大主题展馆,展览面积150,000平米,汇聚了500+储能一线品牌。本届展会上,顷刻能源主打差异化产品布局。在各大厂商
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!