9月24—26日,由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合200余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在深圳鵬瑞萊佛士酒店召開。此次大會(huì)主題是“共建儲(chǔ)能生態(tài)鏈,開啟應(yīng)用新時(shí)代”。 來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的1621人參加了本屆大會(huì)。本次大會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)組和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
在25日下午的“儲(chǔ)能電站建設(shè)與運(yùn)維 ”專場(chǎng),福建巨電新能源股份有限公司市場(chǎng)總監(jiān)劉泉分享了主題報(bào)告《大容量、半固態(tài)
電池技術(shù)驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展》。會(huì)務(wù)組對(duì)發(fā)言人的演講速記做了梳理,方便大家會(huì)后交流、學(xué)習(xí),以下是速記全文:
劉泉:今天很榮幸由我代表福建巨電給各位匯報(bào)福建巨電半固態(tài)電池的發(fā)展方向。在匯報(bào)半固態(tài)電池之前,先給各位展示一下儲(chǔ)能發(fā)展的情況。
截至到2020年,整個(gè)全球電化學(xué)儲(chǔ)能和蓄水儲(chǔ)能加起來有191GW的規(guī)模,其中電化學(xué)儲(chǔ)能所占比例比較低。在應(yīng)該方向來看,調(diào)頻儲(chǔ)能占比55%,發(fā)電測(cè)儲(chǔ)能占13%,我們一直認(rèn)為的應(yīng)用面比較廣的用戶側(cè)儲(chǔ)能只占11%。從這些表格中來看,功能性的儲(chǔ)能應(yīng)用占比較大,商業(yè)性的應(yīng)用占比較少,這里面有幾個(gè)重要的因素,其中最重大的因素就是成本,我們儲(chǔ)能系統(tǒng)中,電池成本占比60%,PCS加集裝箱加EMS占比40%。從2010到2020年鋰離子電池價(jià)格下降近90%,行業(yè)內(nèi)最新的報(bào)價(jià)已經(jīng)做到700元/kwh,我們認(rèn)為不管是三元還是磷酸鐵鋰,不管是動(dòng)力電池還是儲(chǔ)能電池,電池價(jià)格已經(jīng)基本逼近天花板了。
再往下看,這里面是我們跟電網(wǎng)和用戶側(cè)做方案的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)真正商業(yè)化應(yīng)用還是有很多的難點(diǎn),我們以一個(gè)10MW的集裝箱儲(chǔ)能產(chǎn)品為例,電池加集裝箱等系統(tǒng)集成總成本保守計(jì)算在1200萬元,成本回收機(jī)制以削峰填谷電價(jià)差來回收,參照深圳的峰谷平電價(jià)及時(shí)段來計(jì)算,按80%DOD測(cè)算,一天最大電價(jià)差為11360元,全年最大回收成本398萬元,按照6%融資利息測(cè)算,至少需要4年才能回本。從商業(yè)投資角度來看,4年以上投資回本的項(xiàng)目,很難受到資本的青睞。
推動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展的兩大核心要素:成本和安全。前面億緯鋰能和比亞迪的同事都提到過韓國(guó)近期發(fā)生過21起燃燒起火的事故,關(guān)于安全我們發(fā)現(xiàn)有一條比較直接的路線就是做固態(tài)電池,所以巨電從企業(yè)成立之初就堅(jiān)持走固態(tài)電池路線。固態(tài)電池有兩個(gè)比較明顯的特點(diǎn):高能量密度、高安全。高能量密度我們通過電解質(zhì)、正極材料的優(yōu)化來實(shí)現(xiàn),例如我們巨電現(xiàn)在做的半固態(tài)電池,用磷酸鐵鋰做正極材料能量密度可以做到200wh/kg,實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的半固態(tài)電池能量密度可以做到350wh/kg。我們認(rèn)為鋰電池的發(fā)展方向是:鋰離子電池液態(tài)結(jié)構(gòu)到半固態(tài)電池到全固態(tài)電池,乃至未來的鈉硫、鋰硫、鋰空氣電池等,這些也是屬于全固態(tài)電池范疇。
前面給大家探討了電池的發(fā)展方向,現(xiàn)在給大家介紹一下我們福建巨電的產(chǎn)品研究方向和企業(yè)情況。福建巨電是隸屬于福建省國(guó)資委的二級(jí)子公司,是福建省招標(biāo)采購集團(tuán)的全資子公司,是一家國(guó)企。得到了國(guó)資委和發(fā)改委的大力支持,才成立了固態(tài)電池研究院。每年都投入非常巨大的研發(fā)成本,我、們擁有由100多位博士、碩士組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì),我們由材料開發(fā)、電芯研發(fā)、生產(chǎn)到模組PACK、系統(tǒng)組成,都是由自己來進(jìn)行。截至到現(xiàn)在,我們獲得了很多的榮譽(yù),包括福建省獨(dú)角獸企業(yè)、中國(guó)航天錢學(xué)森實(shí)踐基地、中國(guó)航天軍民融合示范企業(yè)等。2019年由發(fā)改委牽頭,我們福建巨電聯(lián)合一流大學(xué)、上下游供應(yīng)鏈還有我們的客戶,一起成立了固態(tài)電池研究院,專門來研究固態(tài)電池的方向。每年我們國(guó)資委還有招標(biāo)集團(tuán)、福建巨電、固態(tài)電池研究院投入上億元用于固態(tài)電池研發(fā),目前已經(jīng)成功開發(fā)出500ah大容量半固態(tài)電池并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),已布置于多個(gè)儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域。
這是我們公司自主研發(fā)并具有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果:電解質(zhì),區(qū)別于傳統(tǒng)的電解液,我們是在外面形成電解質(zhì),通過疊片方法,加入到電池中去,這是我們的一個(gè)核心技術(shù),F(xiàn)在我們的500ah電芯已經(jīng)推出來,具備幾大核心競(jìng)爭(zhēng)力,第一:大容量,可以大幅減少電池串聯(lián)數(shù)量,減少BMS投入,且更安全可靠,在300kwh-500kwh系統(tǒng)應(yīng)用中,我們只需要一并就可以滿足要求,對(duì)我們電池管理和安全性都比較由保障。第二:電芯壽命長(zhǎng),在儲(chǔ)能應(yīng)用中,可以達(dá)到8000次以上的循環(huán)壽命,另外我們PACK是采用插片式結(jié)構(gòu),在售后維護(hù)上比較方便快捷。第三:高安全,沒有液態(tài)電解液,電池在極端情況下更安全。
福建巨電是從電芯到系統(tǒng)都可以開發(fā)和生產(chǎn)的,所以我們可以提供電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)一攬子的解決方案,可以直接提供交鑰匙方案。目前我們的合作伙伴比較多,比如跟華潤(rùn)電力在發(fā)電側(cè)、跟南方電網(wǎng)、國(guó)網(wǎng)在電網(wǎng)側(cè),跟許繼電氣、中國(guó)航天在用戶側(cè)都有合作應(yīng)用案例,其中比較有代表性的就是在深圳已經(jīng)布下65兆瓦時(shí)級(jí)別的分布式移動(dòng)儲(chǔ)能,后續(xù)大家有需要的可以跟我聯(lián)系,帶大家去看一下。我的分享比較簡(jiǎn)單,主要是關(guān)于半固態(tài)電池在儲(chǔ)能中的應(yīng)用,謝謝大家的聆聽。
(責(zé)任編輯:子蕊)