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高安全与大倍率兼得 银隆储能系统关键技术获评“国际领先”

北极星储能网  来源:银隆新能源    2021/7/26 16:56:31  我要投稿  

北极星储能网讯:日前,由中国机械工业联合会组织的“高安全大倍率储能系统关键技术研发与应用”科技成果鉴定会在珠海召开。鉴定委员会认为,银隆新能源 “高安全大倍率储能系统关键技术研发与应用”项目技术难度大,创新显著,核心技术具有自主知识产权,对推进电储能规模化安全可靠应用,具有显著的经济和社会效益,并已具备推广应用条件,在钛酸锂电化学储能技术领域达到“国际领先”水平。

项目针对高安全、大倍率、长寿命的储能应用需求开展系统研究,突破了锂离子电池的大倍率充放电与长循环寿命不可兼顾的技术瓶颈,解决了大倍率工况下电池散热及温差控制难题,以点带面完善先进储能技术产业链,促进国内储能技术高质量发展,进一步保证我国储能产业领先地位。

中国科学院院士、项目评估委员会主任欧阳明高表示,“一个是高安全,一个是大倍率,该项目做了很多创新,作为科技成果我很赞成。”中国机械工业联合会主任马敬坤表示,本次科技成果鉴定会非常有意义,一个成果的好坏,是要经过市场的检验,得到用户的认可是最重要的。对银隆新能源来讲,成果鉴定是认真总结前期研发整个工作过程,更重要的是,实现技术进一步提升,更好地满足用户需求。

双碳背景下的“国际领先”储能技术

2030年碳达峰,2060年碳中和。双碳目标的提出,让能源革命有了清晰明确的发展路线图,构建清洁低碳安全高效的能源体系。储能作为支撑新能源跨越式发展的战略性新兴产业,其安全运行与健康发展对实现“双碳”目标起到关键作用,新经济形势下需要以储能为支撑构建新经济增长点,为经济社会发展提供支持。

作为一家深耕储能领域的新能源科技型企业,银隆新能源深刻理解储能技术进步和创新是推动能源革命和转型发展的动力,也是实现“双碳”目标的关键驱动力和必然选择。银隆研发团队从材料、电池、模组、系统等四方面创新研发出介孔微球钛酸锂材料自晶化构建技术、全覆盖多通道极片自约束电池技术、大倍率储能系统热管理关键技术、基于多时间尺度电池内阻估算的实时安全诊断策略等四大关键创新技术,并成功应用于高安全大倍率钛酸锂储能系统。

过去十年储能产业发展在技术、应用、商业模式等方面都取得了很大进展,随着能源行业市场化改革进程的推进,储能行业的发展还面临技术深层次的问题。中山大学教授、项目评估委员吴明娒认为,“对于银隆新能源高安全大倍率储能系统,从材料、电池、模块到系统,都已经到了非常高的层次。”西安交通大学教授、项目评估委员张兄文认为钛酸锂在储能上的优势显著,“第一是安全,第二是寿命,“3060目标”提出后,我们学术界都在行动,要实现减排,必须先有技术突破。”

华中科技大学教授、项目评估委员曹元成在听取项目汇报后表示:“很震撼,从科研项目的角度来说,银隆的项目做得非常优秀,我相信,未来银隆新能源的发展是会被市场认同的。”中科院广州能源研究所教授、项目评估委员张灵志认为,“有非常好的发展机会”。

钛酸锂大倍率与长寿命兼得 拓展储能应用领域

2020年,国际可再生能源机构(IRENA)发布的《全球可再生能源展望》报告预测,在转型能源情景下,73%的装机容量和超过60%的发电量将来自光伏和风电,全球固定式储能(不包括电动汽车)需求从目前的约30GWh增加到2030、2050年的745GWh、9000GWh。新能源发电具有随机性、波动性、间歇性,在并网过程中,使得电网短时间内的能量不平衡加剧,传统电源调频速度慢,难以满足新增的需求,且系统调频的负荷分量变化周期在分秒级,对确保电网平稳运行和电力可靠供应带来巨大挑战。因此,迫切需要通过储能创新技术提高系统的灵活调节能力。

银隆高安全大倍率储能系统,应用银隆自主研发的介孔微球钛酸锂材料自晶化构建技术、全覆盖多通道极片自约束电芯设计,突破锂离子电池的大倍率充放电与长循环寿命不可兼顾的技术瓶颈,有效平滑出力波动,快速、精准响应调度指令,改善电能质量和提高电网稳定性,充分满足电网短时功率支撑需求,延长原有输配电设备使用寿命,节省综合成本。

银隆介孔微球钛酸锂材料自晶化构建技术,使钛酸锂材料获得介孔空隙微球形貌,所制备的材料倍率性能突出,进一步适宜大倍率工况,实现物理结构定型及材料晶化改性的双重目的,更利于电解液渗透和保持,提高锂离子在晶体界面和电解液的传输速率,降低电池内阻,增加电池倍率性能和功率密度。

正负极片层间距的稳定、电流和温度分布均匀、锂离子和电子传输通道畅通,这三方面是实现电池产品性能目标的关键。银隆新能源全覆盖多通道极片自约束电池技术,经国家机动车产品质量监督检验中心(上海)检测,在4C/4C(100%DOD)充放电条件下循环寿命超过16000次,攻克大倍率与散热、大电流输出与电解液流通的兼容问题,从而满足电池大倍率、长寿命并存的功率型储能应用需求。

钛酸锂高安全与大倍率兼得 坚守储能安全底线

国家发展改革委、国家能源局发布《关于开展“风光水火储一体化”“源网荷储一体化”的指导意见(征求意见稿)》指出,在能源转型升级的总体要求和“清洁低碳、安全高效”基本原则框架下,“两个一体化”的总体要求首要是坚守安全底线,在确保电力系统安全稳定运行的前提下,促进能源转型和绿色发展。国网电力科学研究院副总工程师、项目评估委员于跃海表示,电动车出现事故,对安全提出了更高的要求,“安全问题是一个技术挑战,要用技术手段去解决这个问题。”

作为一家社会责任型企业,银隆新能源深刻理解安全的重要性,本次获评“国际领先”的高安全大倍率储能系统,不仅采用被称为“零应变材料”、在充放电过程中结构几乎不发生变化的银隆钛酸锂材料,从材料上首先保证储能系统的高安全性能,更是创新研发出两大安全技术——大倍率储能系统热管理关键技术和基于多时间尺度电池内阻估算的实时安全诊断策略。

众所周知,锂离子电池的使用工况对其产热具有很大的影响,尤其是倍率越大的充放电易使得在短时间内电池累积热量越多。经测试,在4P工况下,应用该项目技术的模块内电池最大温差不超过2℃,解决大倍率工况下电池散热及温差控制难题,有效解决储能系统大倍率充放电过程中的温升加剧、难以快速散热等问题,确保电池系统的长期可靠运行。

在大规模储能领域应用中,为满足电流、电压、功率、能量的需求,常需通过串并联手段将大量单体电池组成电池组、电池簇,这极大地增加了系统的复杂程度,导致故障发生概率增大,银隆高安全大倍率储能系统可有效避免大倍率充放电工况下,电池突发性故障等因素引发严重安全隐患。曹元成教授兴奋地表示,银隆钛酸锂储能系统比较安全,对公众来讲,我们找到了一个技术能解决安全问题,这是最重要的,增强了普通大众对储能的信心!”

“十四五”定为碳达峰的关键期、窗口期,单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低13.5%、18%,已被写入“十四五”时期经济社会发展主要目标之中。作为世界上能源生产和消费大国,我国到2030年化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上,必须通过革命性先进技术的突破和创新来支撑,加快成熟可靠的储能技术推广与应用。

近年来,银隆新能源对产业布局进行了战略性调整,由整车制造销售的单一商业模式,升级为5G智慧能源的多元化产业模式,并在以储能为中心的能源产业进行深度布局,不断进行专业领域的技术探索与沉淀。在本次科技成果鉴定中,专家组一致认为,银隆新能源高安全大倍率储能系统对促进储能领域的安全稳定发展有着显著作用,具有重大的推广应用价值。

银隆新能源总裁赖信华表示,本次鉴定的高安全大倍率储能系统已实现产业化,希望通过不断地技术创新,探索符合双碳目标的新型储能模式,为提高安全性、经济性等行业共性问题不断探索,提供安全稳定可靠的储能产品,让“国际领先”的好产品走向国际!


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