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电池知识

锂电池在大型储能设施的应用中安全性如何?

来源:宝鄂实业    2019-10-22 20:57    点击量:
储能市场可能不是退役锂电池的竞技场
如果退役锂电池在通信基站中的应用得到充分验证,具有经济性和安全性,那么在大型储能设施的应用中是否具有相同的安全性、技术性和经济性还有待探讨。
在储能方面的应用中,我的另一个问题是哪一种电池更适合储能。目前主要有这么几种电池,方型铝壳、方型塑壳、软包、圆柱形如18650。我们知道储能需要高安全性能、高循环寿命、较低的成本。从这几个电池的整体性能比较来看,方型铝壳、方型塑壳及圆柱形电池都是富液电池,软包是贫液电池。我觉得方型铝壳电池尤其它的长寿命是最合适作为储能电池的。虽然软包的性能也非常好,但我觉得在储能这一块小范围来讲,他并不是用在储能上好的选择。从是否适合储能方面应用来讲我觉得方型铝壳、方型塑壳、圆柱和软包的是概率是越来越小的。但是从另一个角度来讲,作为动力汽车方面,软包装是最适合的。因为它的柔性特别好,无论是倒着放、正着放还是平着放,对它的性能都不会有很大的影响。但是富液电池不是这么一回事。它的应用是有方向性的,立着放、平着放性能发挥是完全不一样的。这个选择的应用次序,只是我的个人观点。
 
最后一个问题,这个问题是最尖锐最难确定的一个问题,就是电池的梯度使用问题。其实,很多国家为了更好使用能源,为了更好利用锂离子电池资源,多年前很多公司或者国家政府都提倡梯次电池的使用。也就是从电动汽车到大型储能到通信后备电源。目前这种趋势越来越强了。先是动力汽车的使用,然后是大型储能再到通信基站储能。实际来讲,这三种应用对电池性能要求是越来越低的。但是我们认为,电池的应用中循环寿命的设定,一个依据是低于循环寿命以后,电池的性能可能不能满足客户应用的需求。另外一个更重要的原因是在电池达到循环寿命后,电池已经处于很差的状态。在性能的衰减上已经出现拐点。也就是说,很多人认为电池的循环寿命是四千次,梯次运用时至少可以达到三千次,但情况并不是这样。它的性能可能会是数量级的往下走的。它的性能降低了,安全性能必然会降低。前面讲的是电芯。从电池包来讲,有两种情况,一是,电池包性能达到寿命是由于某只电芯出现问题,也就是说的木桶效应。这种情况下,多数电芯还是好的。这样的电芯通过重新分选配组后在进行梯次使用还是可行的。但当电池包的失效是由于整体电芯出现问题,大多数已达到循环寿命。那么梯次使用就会出现问题。
有业内人士认为,退役动力锂电池可用于塔台通信基站电源、路灯电源或不间断电源等小型储能装置,但在大型储能电站系统中应用可能面临技术、商业模式等多重挑战,可行性不高。中国化学与物理电力工业协会秘书长刘延龙认为,早期动力电池受技术能力的限制,3-8年的循环寿命没有预期的长;此外,2015年,在高额补贴的刺激下,我国动力电池产业取得了长足进步,而动力电池供应不足,许多资质较差的小厂家蜂拥而至,导致动力电池质量和规格参差不齐。它们种类繁多,退休后的储能领域存在着许多不可控制的风险。
同时,也认为储能对动力电池性能和经济性的要求不低于新能源汽车。
catl副董事长黄世林曾计算,从新能源汽车动力电池来看,退休后的循环次数将从4000次下降到2000次。如果安装在储能系统中,只用于调峰填谷,磷酸铁锂可以使用3-4年,而三元电池只能使用2年。另外,如果动力电池真的被回收再运输,隐身成本非常高。同时,他也指出,目前新能源汽车的主流电池是三元电池。新能源汽车退役的三元电池是否适合储能,还有待探索和验证。现阶段,相关技术还不够成熟。如果系统的设计不够好,或者系统出现故障,会有很大的安全隐患。
富能科技董事长王宇在接受电池中国网采访时也认为,动力电池用于储能需要解决循环寿命和经济性两大问题,需要通过技术的发展来解决。
但时间不会等。当企业技术完全成熟时,可能就没有市场空间了。因此,目前国内外动力电池企业一方面积极开发适合于储能应用的动力电池,另一方面积极进军储能市场。然而,现有的新能源汽车动力电池在退役后,在能源储备产品中的梯次利用问题似乎越来越少。
甘肃省河溪地区15 MWH光伏发电梯级利用工程和10 MWH风力发电梯级利用工程的建设,也探讨了新能源汽车动力电池在退役后蓄能领域应用的可行性和效果。仍然需要观察。包括中华人民共和国工业和信息化部在内的七个部委确定了北京、天津、河北、山西、上海和中国塔等17个区域作为试点地区和单位。他们还希望通过试点开展试点评估,总结试点经验,进一步推动全国动力电池回收体系建设全面、高效、规范。同时,在试点过程中,我们总结出更多可用于退役动力锂电池梯次利用的领域。