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福建巨电刘泉:大容量、半固态电池技术驱动储能发展

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2020-10-19 浏览:
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中国储能网讯:9月24—26日,由中国化学与物理电源行业协会联合200余家机构共同支持的第十届中国国际储能大会在深圳鹏瑞莱佛士酒店召开。此次大会主题是“共建储能生态链,开启应用新时代”。 来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的1621人参加了本届大会。本次大会由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、中国科学院电工研究所储能技术组和中国储能网联合承办。

在25日下午的“储能电站建设与运维 ”专场,福建巨电新能源股份有限公司市场总监刘泉分享了主题报告《大容量、半固态电池技术驱动储能发展》。会务组对发言人的演讲速记做了梳理,方便大家会后交流、学习,以下是速记全文:

刘泉:今天很荣幸由我代表福建巨电给各位汇报福建巨电半固态电池的发展方向。在汇报半固态电池之前,先给各位展示一下储能发展的情况。

截至到2020年,整个全球电化学储能和蓄水储能加起来有191GW的规模,其中电化学储能所占比例比较低。在应该方向来看,调频储能占比55%,发电测储能占13%,我们一直认为的应用面比较广的用户侧储能只占11%。从这些表格中来看,功能性的储能应用占比较大,商业性的应用占比较少,这里面有几个重要的因素,其中最重大的因素就是成本,我们储能系统中,电池成本占比60%,PCS加集装箱加EMS占比40%。从2010到2020年锂离子电池价格下降近90%,行业内最新的报价已经做到700元/kwh,我们认为不管是三元还是磷酸铁锂,不管是动力电池还是储能电池,电池价格已经基本逼近天花板了。

再往下看,这里面是我们跟电网和用户侧做方案的时候,发现真正商业化应用还是有很多的难点,我们以一个10MW的集装箱储能产品为例,电池加集装箱等系统集成总成本保守计算在1200万元,成本回收机制以削峰填谷电价差来回收,参照深圳的峰谷平电价及时段来计算,按80%DOD测算,一天最大电价差为11360元,全年最大回收成本398万元,按照6%融资利息测算,至少需要4年才能回本。从商业投资角度来看,4年以上投资回本的项目,很难受到资本的青睐。

推动电化学储能发展的两大核心要素:成本和安全。前面亿纬锂能和比亚迪的同事都提到过韩国近期发生过21起燃烧起火的事故,关于安全我们发现有一条比较直接的路线就是做固态电池,所以巨电从企业成立之初就坚持走固态电池路线。固态电池有两个比较明显的特点:高能量密度、高安全。高能量密度我们通过电解质、正极材料的优化来实现,例如我们巨电现在做的半固态电池,用磷酸铁锂做正极材料能量密度可以做到200wh/kg,实验室开发的半固态电池能量密度可以做到350wh/kg。我们认为锂电池的发展方向是:锂离子电池液态结构到半固态电池到全固态电池,乃至未来的钠硫、锂硫、锂空气电池等,这些也是属于全固态电池范畴。

前面给大家探讨了电池的发展方向,现在给大家介绍一下我们福建巨电的产品研究方向和企业情况。福建巨电是隶属于福建省国资委的二级子公司,是福建省招标采购集团的全资子公司,是一家国企。得到了国资委和发改委的大力支持,才成立了固态电池研究院。每年都投入非常巨大的研发成本,我、们拥有由100多位博士、硕士组成的研发团队,我们由材料开发、电芯研发、生产到模组PACK、系统组成,都是由自己来进行。截至到现在,我们获得了很多的荣誉,包括福建省独角兽企业、中国航天钱学森实践基地、中国航天军民融合示范企业等。2019年由发改委牵头,我们福建巨电联合一流大学、上下游供应链还有我们的客户,一起成立了固态电池研究院,专门来研究固态电池的方向。每年我们国资委还有招标集团、福建巨电、固态电池研究院投入上亿元用于固态电池研发,目前已经成功开发出500ah大容量半固态电池并实现量产,已布置于多个储能应用领域。

这是我们公司自主研发并具有核心知识产权的成果:电解质,区别于传统的电解液,我们是在外面形成电解质,通过叠片方法,加入到电池中去,这是我们的一个核心技术。现在我们的500ah电芯已经推出来,具备几大核心竞争力,第一:大容量,可以大幅减少电池串联数量,减少BMS投入,且更安全可靠,在300kwh-500kwh系统应用中,我们只需要一并就可以满足要求,对我们电池管理和安全性都比较由保障。第二:电芯寿命长,在储能应用中,可以达到8000次以上的循环寿命,另外我们PACK是采用插片式结构,在售后维护上比较方便快捷。第三:高安全,没有液态电解液,电池在极端情况下更安全。

福建巨电是从电芯到系统都可以开发和生产的,所以我们可以提供电网侧、发电侧、用户侧一揽子的解决方案,可以直接提供交钥匙方案。目前我们的合作伙伴比较多,比如跟华润电力在发电侧、跟南方电网、国网在电网侧,跟许继电气、中国航天在用户侧都有合作应用案例,其中比较有代表性的就是在深圳已经布下65兆瓦时级别的分布式移动储能,后续大家有需要的可以跟我联系,带大家去看一下。我的分享比较简单,主要是关于半固态电池在储能中的应用,谢谢大家的聆听。

关键字:固态电池 储能

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