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福建巨電新能源股份有限公司 PACK 技術(shù)總監(jiān)楊尚勇發(fā)表了名為《插片式PACK技術(shù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和前輩》的主題演講。

楊尚勇：大家上午好，為了實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，發(fā)展新型電力系統(tǒng)勢(shì)在必行，發(fā)展新型電力系統(tǒng)離不開構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)離不開電化學(xué)儲(chǔ)能，隨著構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展，電化學(xué)儲(chǔ)能電站的規(guī)模也將逐步達(dá)到GW級(jí)，對(duì)儲(chǔ)能電站的安全以及全生命周期的運(yùn)維等方面的問題也將提出更大的挑戰(zhàn)。今天我就圍繞這些問題，來介紹一下我們福建巨電在這些方面的探索。

今天的分享包含五個(gè)部分。

第一部分是關(guān)于公司介紹，福建巨電是福建省屬的國企控股企業(yè)，成立于2016年。2017年全國領(lǐng)先的單體500Ah大容量半固態(tài)聚合物鋰電池下線，并實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；纳a(chǎn)和應(yīng)用。公司總部設(shè)在福建省南平市，并分別在江蘇、山東、安徽設(shè)有生產(chǎn)基地，預(yù)計(jì)到2025年軟包電芯產(chǎn)能達(dá)50GWh。公司的產(chǎn)品通過了動(dòng)力、儲(chǔ)能、船級(jí)社等機(jī)構(gòu)的相關(guān)檢測(cè)認(rèn)證，并全部成功應(yīng)用。

第二部分是核心產(chǎn)品介紹，福建巨電是集電芯研發(fā)、生產(chǎn)和系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、生產(chǎn)為一體的新能源企業(yè)，這款500Ah產(chǎn)品是我們?cè)诖笮蛢?chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用比較多的產(chǎn)品，另外這部分60Ah、80Ah、100Ah的產(chǎn)品在動(dòng)力、儲(chǔ)能等領(lǐng)域都有應(yīng)用，可定制化的產(chǎn)品適用多樣化的場(chǎng)景。

巨電的固態(tài)聚合物的技術(shù)，單體容量目前可以做到大于500Ah，采用疊片工藝和柔性的封裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的高安全性。

500Ah電池在針刺實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有任何發(fā)熱，不燃燒、不爆炸。依托500Ah電池我們?cè)跓峁芾?、耐電壓等方面進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，形成了福建巨電的鎧甲電池。

這里是和常規(guī)方殼電池一個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù)對(duì)比，巨電產(chǎn)品的容量是500Ah，產(chǎn)品的厚度是22毫米，整個(gè)產(chǎn)品的熱交換面積大于0.9平米，在1C循環(huán)下電池主體的溫差，可以控制在3度以內(nèi)；現(xiàn)在主流的280Ah的方殼電池產(chǎn)品厚度大于70毫米，散熱面積不足0.13平米。這里引發(fā)一個(gè)思考：電芯內(nèi)部溫度的一致性對(duì)電池一致性和壽命將會(huì)帶來怎樣的影響？

第三部分就是淺談一下儲(chǔ)能系統(tǒng)全生命周期安全和壽命跟電池有關(guān)的幾個(gè)因素：電池自身的安全性、電池的一致性、電池自失效概率和熱管理技術(shù)。

針對(duì)這幾個(gè)問題我們巨電提出了自己的解決方案。在提升電池自身安全性這方面，巨電采用原位聚合物的半固態(tài)技術(shù)，既提升了產(chǎn)品的安全性，又解決了產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)難題；

在降低電池自失效概率方面，巨電采用的是大容量的技術(shù)路線，我們參照汽車行業(yè)的失效概率的計(jì)算公式，在同樣的裝機(jī)規(guī)模下，采用500Ah電池將會(huì)降低40%的電池用量，進(jìn)而降低產(chǎn)品的自失效概率。

后面在電池一致性出現(xiàn)問題的時(shí)候，如何及時(shí)處理和解決？如何保證電池在適宜的溫度下運(yùn)行，而且在進(jìn)行熱管理的過程當(dāng)中不給儲(chǔ)能系統(tǒng)增加新的風(fēng)險(xiǎn)源？我們巨電研發(fā)和推出了插片式的集成技術(shù)，相關(guān)的產(chǎn)品也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；膽?yīng)用。

第四部分重點(diǎn)介紹巨電插片式的集成技術(shù)。插片式集成技術(shù)是針對(duì)直流側(cè)的系統(tǒng)集成，智慧高效運(yùn)維和智慧云管理進(jìn)行創(chuàng)新的技術(shù)，是將單個(gè)鎧甲電池以插片的形式集成為儲(chǔ)能系統(tǒng)的空間應(yīng)用技術(shù)，目的是解決產(chǎn)品在安全、安裝、運(yùn)維、梯次回收等方面的行業(yè)難點(diǎn)和痛點(diǎn)問題。

我們的技術(shù)特點(diǎn)是智慧、高效，在直流側(cè)集成方面是插片式安裝、無并聯(lián)系統(tǒng)，電芯級(jí)組合單元，整個(gè)系統(tǒng)可調(diào)可控的單元是單體電池，核心的優(yōu)勢(shì)是集中在了運(yùn)維和重組方面。在運(yùn)維方面可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)運(yùn)維、在線運(yùn)維和高效率運(yùn)維，電池級(jí)的維護(hù)而區(qū)別模組和PACK級(jí)的運(yùn)維，維護(hù)難度非常低，維護(hù)效率非常高。另外，依托插片式的集成技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在全生命周期內(nèi)定期或不定期的對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行重新配組，消除木桶效應(yīng)，提升系統(tǒng)可用電量，大幅降低運(yùn)維和售后成本。

這個(gè)是集成過程的介紹，從電池到儲(chǔ)能系統(tǒng)只需三步，集成簡(jiǎn)單，電池簇的數(shù)量少，運(yùn)維安全、整潔、美觀。

集成方式的對(duì)比巨電的優(yōu)勢(shì)是定制化的配置，可以滿足多樣化的需求，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，系統(tǒng)組合更靈活，精準(zhǔn)控制電池系統(tǒng)的電壓和電量的配置，減少初期的冗余配置，降低初始投資。

我們核心的智慧云運(yùn)維，整個(gè)運(yùn)維的時(shí)間可以控制在15-30分鐘，在主動(dòng)運(yùn)維的前提下，假設(shè)出現(xiàn)這種異常，整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行的時(shí)間可以控制在30分鐘內(nèi)，相比較傳統(tǒng)的方案時(shí)效性是非常高的，而且整個(gè)的運(yùn)維難度低，可以由儲(chǔ)能電站的運(yùn)維人員完成，不需要集成廠家和電芯廠家派專家到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整和故障的處理，整個(gè)的運(yùn)營成本也會(huì)下降。

以現(xiàn)在的電池技術(shù)，投運(yùn)前3年，產(chǎn)品的一致性問題可能凸顯的比較少，所以前3年整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的在線率都是比較高的，但是在三年之后如何解決產(chǎn)品一致性的問題，如何消除一致性造成的影響，以及出現(xiàn)故障的時(shí)候如何讓系統(tǒng)及時(shí)的恢復(fù)工作？我們巨電的插片式集成技術(shù)在儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的過程中優(yōu)勢(shì)會(huì)逐漸凸顯出來，不僅可以保證系統(tǒng)更高的在線率，運(yùn)維成本甚至可以降低90%。

電池的一致性不是在出廠前做過配組，在全生命周期的應(yīng)用中就不會(huì)再出現(xiàn)電池一致性的問題。影響電池一致性的原因有很多，溫度的差異，內(nèi)阻的變化，電連接部件可靠性的變化都會(huì)導(dǎo)致在全生命周期內(nèi)電池一致性逐漸凸顯出來，木桶效應(yīng)的出現(xiàn)會(huì)大大降低系統(tǒng)的可用電量，針對(duì)這個(gè)問題巨電提出了智能重組的技術(shù)，得益于插片式單體可維護(hù)的技術(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的電池智能重組，通過簡(jiǎn)單有效的方式可以實(shí)現(xiàn)電池的優(yōu)良管理，提升系統(tǒng)的可用能量，極大的降低全生命周期的維護(hù)成本。

關(guān)于熱管理方面我們采用風(fēng)冷的方案，我們500Ah的單體散熱面積大于0.9平米，采用風(fēng)冷的方案可以將40尺集裝箱內(nèi)整個(gè)系統(tǒng)的溫差控制在5度以內(nèi)，工作溫度可以控制在35度以內(nèi)，可以滿足系統(tǒng)0.5C倍率下長(zhǎng)時(shí)間的循環(huán)運(yùn)行。

消防方面依托插片式集成技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)單電池級(jí)的監(jiān)控，預(yù)警和異常處置。

我們的產(chǎn)品主要有新能源配儲(chǔ)產(chǎn)品，移動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)品，工商業(yè)儲(chǔ)能和數(shù)據(jù)中心等相關(guān)的產(chǎn)品。

第五部分簡(jiǎn)單介紹一下巨電產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景和案例，目前我們福建巨電的兩大應(yīng)用領(lǐng)域，一個(gè)是在新型電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，另外一個(gè)就是我們?cè)诰G色礦山、綠色港口等方面開展的移動(dòng)儲(chǔ)能充維一體化的業(yè)務(wù)。

我今天的分享就到這里，謝謝大家！

原標(biāo)題：福建巨電新能源楊尚勇：插片式PACK技術(shù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和前輩