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福建巨電新能源股份有限公司 PACK 技術總監(jiān)楊尚勇發(fā)表了名為《插片式PACK技術在儲能領域應用的優(yōu)勢和前輩》的主題演講。

楊尚勇：大家上午好，為了實現(xiàn)雙碳目標，發(fā)展新型電力系統(tǒng)勢在必行，發(fā)展新型電力系統(tǒng)離不開構網(wǎng)型儲能系統(tǒng)，構網(wǎng)型儲能系統(tǒng)離不開電化學儲能，隨著構網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的發(fā)展，電化學儲能電站的規(guī)模也將逐步達到GW級，對儲能電站的安全以及全生命周期的運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部分。

第一部分是關于公司介紹，福建巨電是福建省屬的國企控股企業(yè)，成立于2016年。2017年全國領先的單體500Ah大容量半固態(tài)聚合物鋰電池下線，并實現(xiàn)了規(guī)?；纳a(chǎn)和應用。公司總部設在福建省南平市，并分別在江蘇、山東、安徽設有生產(chǎn)基地，預計到2025年軟包電芯產(chǎn)能達50GWh。公司的產(chǎn)品通過了動力、儲能、船級社等機構的相關檢測認證，并全部成功應用。

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)集成設計、生產(chǎn)為一體的新能源企業(yè)，這款500Ah產(chǎn)品是我們在大型儲能領域應用比較多的產(chǎn)品，另外這部分60Ah、80Ah、100Ah的產(chǎn)品在動力、儲能等領域都有應用，可定制化的產(chǎn)品適用多樣化的場景。

巨電的固態(tài)聚合物的技術，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，實現(xiàn)了產(chǎn)品的高安全性。

500Ah電池在針刺實驗時，沒有任何發(fā)熱，不燃燒、不爆炸。依托500Ah電池我們在熱管理、耐電壓等方面進行了一系列的設計和優(yōu)化，形成了福建巨電的鎧甲電池。

這里是和常規(guī)方殼電池一個簡單的參數(shù)對比，巨電產(chǎn)品的容量是500Ah，產(chǎn)品的厚度是22毫米，整個產(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)一個思考：電芯內(nèi)部溫度的一致性對電池一致性和壽命將會帶來怎樣的影響？

第三部分就是淺談一下儲能系統(tǒng)全生命周期安全和壽命跟電池有關的幾個因素：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。

針對這幾個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，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路線，我們參照汽車行業(yè)的失效概率的計算公式，在同樣的裝機規(guī)模下，采用500Ah電池將會降低40%的電池用量，進而降低產(chǎn)品的自失效概率。

后面在電池一致性出現(xiàn)問題的時候，如何及時處理和解決？如何保證電池在適宜的溫度下運行，而且在進行熱管理的過程當中不給儲能系統(tǒng)增加新的風險源？我們巨電研發(fā)和推出了插片式的集成技術，相關的產(chǎn)品也已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)?；膽谩?br />
第四部分重點介紹巨電插片式的集成技術。插片式集成技術是針對直流側的系統(tǒng)集成，智慧高效運維和智慧云管理進行創(chuàng)新的技術，是將單個鎧甲電池以插片的形式集成為儲能系統(tǒng)的空間應用技術，目的是解決產(chǎn)品在安全、安裝、運維、梯次回收等方面的行業(yè)難點和痛點問題。

我們的技術特點是智慧、高效，在直流側集成方面是插片式安裝、無并聯(lián)系統(tǒng)，電芯級組合單元，整個系統(tǒng)可調(diào)可控的單元是單體電池，核心的優(yōu)勢是集中在了運維和重組方面。在運維方面可以實現(xiàn)主動運維、在線運維和高效率運維，電池級的維護而區(qū)別模組和PACK級的運維，維護難度非常低，維護效率非常高。另外，依托插片式的集成技術，可以實現(xiàn)在全生命周期內(nèi)定期或不定期的對儲能系統(tǒng)進行重新配組，消除木桶效應，提升系統(tǒng)可用電量，大幅降低運維和售后成本。

這個是集成過程的介紹，從電池到儲能系統(tǒng)只需三步，集成簡單，電池簇的數(shù)量少，運維安全、整潔、美觀。

集成方式的對比巨電的優(yōu)勢是定制化的配置，可以滿足多樣化的需求，針對不同的應用場景，系統(tǒng)組合更靈活，精準控制電池系統(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維，整個運維的時間可以控制在15-30分鐘，在主動運維的前提下，假設出現(xiàn)這種異常，整個系統(tǒng)恢復正常運行的時間可以控制在30分鐘內(nèi)，相比較傳統(tǒng)的方案時效性是非常高的，而且整個的運維難度低，可以由儲能電站的運維人員完成，不需要集成廠家和電芯廠家派專家到現(xiàn)場進行調(diào)整和故障的處理，整個的運營成本也會下降。

以現(xiàn)在的電池技術，投運前3年，產(chǎn)品的一致性問題可能凸顯的比較少，所以前3年整個儲能系統(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)故障的時候如何讓系統(tǒng)及時的恢復工作？我們巨電的插片式集成技術在儲能系統(tǒng)長時間運行的過程中優(yōu)勢會逐漸凸顯出來，不僅可以保證系統(tǒng)更高的在線率，運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，在全生命周期的應用中就不會再出現(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導致在全生命周期內(nèi)電池一致性逐漸凸顯出來，木桶效應的出現(xiàn)會大大降低系統(tǒng)的可用電量，針對這個問題巨電提出了智能重組的技術，得益于插片式單體可維護的技術，我們可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的電池智能重組，通過簡單有效的方式可以實現(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成本。

關于熱管理方面我們采用風冷的方案，我們500Ah的單體散熱面積大于0.9平米，采用風冷的方案可以將40尺集裝箱內(nèi)整個系統(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倍率下長時間的循環(huán)運行。

消防方面依托插片式集成技術，可實現(xiàn)單電池級的監(jiān)控，預警和異常處置。

我們的產(chǎn)品主要有新能源配儲產(chǎn)品，移動儲能產(chǎn)品，工商業(yè)儲能和數(shù)據(jù)中心等相關的產(chǎn)品。

第五部分簡單介紹一下巨電產(chǎn)品的應用場景和案例，目前我們福建巨電的兩大應用領域，一個是在新型電力系統(tǒng)的儲能業(yè)務，另外一個就是我們在綠色礦山、綠色港口等方面開展的移動儲能充維一體化的業(yè)務。

我今天的分享就到這里，謝謝大家！

原標題：福建巨電新能源楊尚勇：插片式PACK技術在儲能領域應用的優(yōu)勢和前輩