Какие успехи были достигнуты в исследованиях применения каскадных аккумуляторных батарей в накопителях энергии?

На прошедшей недавно 8-й Китайской международной конференции по хранению энергии Ян Кай, директор исследовательского отдела технологии онтологии аккумуляторов энергии Китайского научно-исследовательского института электроэнергетики, LTD., Выступил с замечательной речью под названием «Исследование применения каскадной энергии. аккумулятор в аккумуляторе »в специальном сеансе энергоаккумулирующей электростанции.

Речь следующая:

Ян Кай: привет всем. Я Ян Кай из Китайского научно-исследовательского института электроэнергетики. Сегодня я хотел бы поделиться с вами некоторыми из наших работ по утилизации аккумуляторов. Поскольку каскадная утилизация аккумуляторов в настоящее время является актуальной темой, Китайский институт электротехники работает над этой темой около пяти или шести лет с 2012 года. Сначала необходимо понять этап, используя технический опыт, фон, который мы знаем больше из различных областей, благодаря нашему Электромобили страны сейчас вступили в период быстрого развития, продано 777000 единиц в 2017 году, ожидается, что в 2018 году будет выпущено более 1 миллиона автомобилей, что связано с постепенным увеличением количества выведенных из эксплуатации аккумуляторных батарей электромобиля, до выхода на пенсию в 2020 году достигнет 20 ГВтч. , к 2025 году ожидается достичь 90 ГВтч. При таком большом количестве снятых с эксплуатации аккумуляторных батарей каскадное использование является совершенно необходимым.

Так называемое каскадное использование предназначено для повторной адаптации выведенной из эксплуатации аккумуляторной батареи и ее повторного использования в некоторых случаях с относительно низким коэффициентом использования. В настоящее время существует три применения каскадного использования: первое - это каскадный электромобиль, второе - накопитель энергии в электросети, а третье - применение базовой станции связи.

Для организации в смысле эксплуатации, мы резюмируем, в основном, имеет три аспекта: первый заключается в том, что он может продлить срок службы батареи, повысить ценность использования всего жизненного цикла, если на стадии пилотного использования батарея все еще будет иметь возможность получать прибыль, это также может уменьшить применение в сфере электромобилей в замаскированных формах при покупке стоимости аккумуляторов; Второй аспект - это накопление энергии. Если каскадное использование может быть применено к хранению энергии в электросети, по сравнению с новой батареей, это снизит стоимость проекта аккумулирования энергии, а также снизит стоимость электроэнергии пользователя в процессе хранения энергии. Третий аспект - это воплощение полного использования ресурсов с лучшими экологическими преимуществами.

В настоящее время в отрасли использования каскадов реализовано множество демонстрационных проектов в стране и за рубежом. В Китае, в основном, есть Byd, Baic New Energy, Iron Tower Group, государственная электросетевая корпорация Китая, южная сеть и т. Д., И были реализованы некоторые демонстрационные проекты. Технология использования фазы в качестве основного развития в настоящее время, технология основной, включая оценку состояния батареи, после отказа от аккумуляторов электромобиля, это то, какое состояние здоровья, значение того, сколько может быть применено к другому, сортируется реорганизация, это еще один пилот, безопасность использования батареи снижена, менеджменту безопасности есть над чем поработать. Анализируя тенденции развития отечественных и зарубежных технологий, можно в основном судить о двух тенденциях развития. Во-первых, это применение каскадной утилизации батареи с ранней стадии разборки батареи в единый блок, а в настоящее время основной технологической тенденцией является применение всего модуля. Вторая тенденция - это масштаб демонстрационных проектов от начального киловатта до нынешнего мегаватта.

В настоящее время мы считаем, что использование аккумуляторов энергии является эффективным средством массового потребления списанных аккумуляторов. В настоящее время новое производство энергии, вероятно, может поглотить выведенные из эксплуатации батареи емкостью 120 ГВтч, а каскадное использование батарей открывает возможности для низкой стоимости электроэнергии. В настоящее время есть еще одно существенное преимущество батареи с каскадным использованием в аспекте накопления энергии. Это связано с тем, что сцены накопления энергии очень богаты, что может предоставить некоторые сценарии применения для списанных батарей с различными характеристиками. Вот пять основных сценариев, в которые я не буду вдаваться.

Второй аспект - представить некоторые из работ, которые мы проделали в области использования каскадов батарей за последние годы.

Мы полагаемся на новый накопитель энергии 2016 года, одобренный государственной ключевой лабораторией управления параллельной работой, мы используем оценку фазового состояния, прогнозирование срока службы, системную интеграцию, экономическую оценку и т. Д. Исследовательская работа, мы в аккумуляторе энергии Zhang Bei Экспериментальная база также сделала несколько демонстрационных проектов, сегодня я познакомлю вас с некоторыми работами.

В основном мы изучали три типа аккумуляторов. Одна батарея - это батарея, снятая с электромобилей Олимпийских игр 2008 года. Это литиево-марганцево-кислотная батарея, которая была выведена из эксплуатации в 2012 году. Вторая категория - это батареи, используемые в электромобиле K9 в Шэньчжэне, которые были сняты с производства в 2015 году. Третья категория - это батареи, используемые в электромобиле xuejiadao в Циндао. которые были выведены на пенсию в 2016 году.

Списанные литиево-манганатные батареи - это батареи, снятые с производства в 2012 году. После наших испытаний основная емкость этих батарей составляет около 55 ампер-часов. Теоретически 80% батарей, используемых в электромобилях, будут выведены из эксплуатации, но у этой батареи здесь только от 50% до 60% емкости. По внутреннему сопротивлению мы также можем видеть, что его разброс относительно велик, начальное внутреннее сопротивление, новая батарея составляет 0,5 - 0,6, разброс относительно велик после вывода на пенсию, наибольшее значение составляет 1,5 Ом, поэтому мы разделили его примерно на 6 передач. Что касается степени сохранения емкости, следует сказать, что примерно половина степени сохранения емкости батареи все еще относительно хороша, что может составлять более 95%.

Мы измерили характеристики мощности и превышения температуры этой батареи. С точки зрения теплотворной способности повышение температуры составляет около 5 градусов при 50 ампер. Фактический срок службы мы рассчитали исходя из этого аккумулятора. Мы выбрали один сценарий, который находился в состоянии ИБП, и провели оценку адаптируемости. Мы рассчитали коэффициент сохранения емкости и формулу стеллажа, и ожидаемый срок службы этой батареи составлял около 3 лет в состоянии ИБП. А для оценки применения от пика до минимума, если батарея находится в состоянии от пика до минимума, ее срок службы примерно в 1500 раз. В качестве условий бесперебойной работы мы выбрали четыре батареи, одна примерно такой же емкости, внутреннее сопротивление разное, вторая - внутреннее сопротивление, почти изменяется емкость, сделано прогнозирование в плавном состоянии, вы можете увидеть производительность этой батареи в плавном состоянии. производительность не очень хорошая, видно из рисунка с плохой удерживающей способностью.

Мы провели 7 тестов на безопасность этой батареи в соответствии со стандартами 2006 года. Батарея выдержала все 7 тестов безопасности, она не могла загореться или взорваться. Из-за этого мы сделали систему накопления энергии, аккумуляторную батарею в зарядке электрического такси на электростанции, продукт после участия в работе, петля меньше 100 раз, резко снижает производительность батареи, слишком ли разбросана консистенция батареи, быстро разогнался, аккумулятор, когда мы в сборке, он расщепляется на мономер, после очень тонкой сортировки, реорганизации и формирования новых модулей и систем, даже в этом случае его производительность также резко упала. Таким образом, мы можем в основном судить о том, что соленая пища, произведенная до 2012 года, имеет небольшую ценность из-за ограниченных производственных возможностей.

Теперь давайте посмотрим на вторую батарею, литий-железо-фосфатную батарею на 200 ампер-часов, которая была снята с шины K9. Вначале она составляла 200 ампер, а когда мы достигли ее примерно от 150 до 160, мы увидели, что батарея имеет очень небольшую дисперсию и хорошую стабильность. Емкость была в основном от 145 до 160, и внутреннее сопротивление не сильно увеличилось. Уровень сохранения емкости также был очень хорошим.

Видно, что производительность аккумулятора в процессе зарядки и разрядки хорошая. Что касается характеристик подъема, мы измерили температуру при 0,5 ° C, 1 ° C и 2 ° C. В состоянии 0,5c температура повышается примерно на 2 градуса, на 1C более чем на 5 градусов и на 2C более чем на 10 градусов. Поэтому мы предлагаем контролировать повышение температуры в пределах 5 градусов, учитывая его безопасное использование.

В тесте на безопасность батарея также выглядела вздутой, но в ходе этих тестов на безопасность проблем не было.

Мы сосредоточились на анализе времени автономной работы, и эту батарею мы сделали 100% DOD, полной зарядкой, 80% DOD и 20% DOD, и вы можете видеть, что эта батарея при 100% DOD, протестировала 4000 циклов, все еще имела емкость 93%, 80 процентов DOD проверяли 5000 раз и имели 91 процент мощности.

Для этой батареи мы построили систему хранения энергии 250 киловатт / 1 мегаватт-час, которая установлена в лаборатории хранения энергии экспериментальной базы хранения энергии zhangbei государственной сети. Эта система в основном используется для сглаживания ветровой энергии и некоторой частотной модуляции. С момента установки этой системы в марте 2016 года прошло почти полтора года, и система работает относительно стабильно.

Третий тип батареи - это литий-железо-фосфатная батарея, которую сняли с производства в Циндао. Начальная емкость этой батареи - 22 часа. После вывода на пенсию 60% емкости батареи выше 19 часов, а разброс невысокий. Точно так же мы измерили его множитель и рост температуры. Видно, что повышение температуры этой батареи составляет примерно на 1 градус ниже 0,5c, а повышение температуры на 1C составляет не более 3 градусов. В этом случае подойдут и 0.5c, и 1C.

Другой - это характеристики заряда-разряда при высоких и низких температурах. Как видите, этот аккумулятор можно заряжать до 90% даже при нулевом градусе. Не было проблем и с тестами на безопасность при погодных условиях.

Характеристики срока службы, после того, как батарея 100% DOD циркулирует 1400 раз, коэффициент сохранения емкости составляет около 93%, 80% DOD циркуляция 2000 раз, коэффициент сохранения емкости составляет около 90%, 28 дней использования саморазряда также хорошо, около 98%.

Эта батарея в настоящее время отвечает за проект строительства группы xuji, а институт электротехники предоставляет техническую поддержку для создания комплекта системы 3MW / 9MWh, который в настоящее время планируется установить на второй фазе национального накопителя энергии ветра. и демонстрационный проект по транспортировке, в основном для сглаживания ветровой энергии, фотоэлектрического поглощения и плана отслеживания. В настоящее время система находится в процессе установки и отладки.

Наконец, можно сделать некоторые выводы по результатам работы, проделанной нами за последние несколько лет. Прежде всего, мы думаем, что не все силовые батареи подходят для использования, как мы описали выше для первого демонстрационного проекта, в основном, вы можете видеть в первые годы (до 2012 года) батареи, потому что Технический уровень самой батареи и уровень подготовки невысок, после этапа применения электромобиля ценность использования пилотом ниже, а безопасная скрытая неисправность. Во-вторых, страны каскадного использования, некоторые ключевые технологии все еще нуждаются в отработке, такие как технология быстрой оценки эффективности, включая оценку состояния здоровья и оценку остаточной стоимости. Второе - это выбор и реорганизация по невысокой стоимости. На этапе каскадного использования низкая стоимость рассматривается как наиболее важный показатель, потому что это позволяет реализовать ее низкую стоимость. Если стоимость не может быть снижена в каждом звене, сложно конкурировать с заброшенной мощностью. Другая причина заключается в том, что потенциальная угроза безопасности может быть увеличена по сравнению с новым аккумулятором. Следовательно, при каскадном использовании предупреждение о безопасности, включая последующие меры безопасности, должно быть более внимательным, чем при использовании новой батареи. В-третьих, для разряженных аккумуляторных батарей в разных состояниях следует выбрать соответствующие сценарии применения. В области накопления энергии батареи могут использоваться в определенных сценариях в соответствии с различными стадиями производительности, чтобы гарантировать безопасное использование батарей и дать полную свободу действий для остаточной стоимости каждой стадии использования каскада.

С точки зрения перспективы этой технологии, в первую очередь, для устаревших аккумуляторов, ее производительность определенно становится все лучше и лучше. Как видно из демонстрационных проектов, которые мы только что выполнили, последние два демонстрационных проекта, которые мы представили, все еще очень хороши, с все более высокими характеристиками и постоянно более низкой ценой. Второй аспект, аккумуляторная батарея, все данные истории, протокол связи, пилот, использующий аккумулятор, снова удаленная ссылка теперь считается все более и более совершенной, многие предприятия теперь сознательно, во время приложения питания аккумулятор считают хорошим пилотом, использующим этап выхода на пенсию будущее, поэтому можно относительно снизить стоимость пилотного использования связи, повысить экономическую выгоду от этого. С 2016 по 2018 год различные министерства и комиссии государства издали подряд около 15 полисов, в которых упоминалось использование эшелона. Можно сказать, что государство придает большое значение этому вопросу. Кроме того, в национальном плане ключевых исследований и разработок также было развернуто соответствующее содержание. Другими словами, с технического уровня и на уровне политики мы считаем, что технология каскадного использования по-прежнему очень многообещающая с точки зрения накопления энергии.

Страница содержит содержимое машинного перевода.