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源网荷储峰谷综合调节技术(源网荷储示范项目)

固态电池界一匹黑马源网荷储是什么意思基于当前各区域风电、光伏发电及负荷曲线,可测算未来我国各区域新能源及负荷波动情况,进而对中长期高比例新能源背景下我国电力系统灵活性需求特点进行分析研判。2035年全国风电功率日峰谷差最大值约为1.9亿千瓦,2035年全国光伏功率日峰谷差约为4.0亿千瓦,间歇性可再生能源与负荷叠加后的净负荷日峰谷差增...

今天给各位分享源网荷储峰谷综合调节技术的知识,其中也会对源网荷储示范项目进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

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源网荷储是什么意思

基于当前各区域风电、光伏发电及负荷曲线,结合未来各区域新能源装机及负荷演化(基于国网能源研究院《中国能源电力发展展望(2019)》对电源装机和负荷的展望结果),可测算未来我国各区域新能源及负荷波动情况,进而对中长期高比例新能源背景下我国电力系统灵活性需求特点进行分析研判。

随着间歇性可再生能源的装机规模不断扩大,风电和光伏出力波动范围日益变大。以日峰谷差为例,风电出力日峰谷差冬季和春季较大,夏季和秋季相对较小。2035年全国风电功率日峰谷差最大值约为1.9亿千瓦,中位数约为0.9亿千瓦;2050年全国风电日峰谷差最大值约为3.0亿千瓦,中位数约为1.3亿千瓦。光伏出力日峰谷差春季和秋季出力最大,夏季次之,冬季出力最小。2035年全国光伏功率日峰谷差约为4.0亿千瓦,中位数约为3.0亿千瓦;2050年全国光伏日峰谷差最大值约为7.3亿千瓦,中位数约为5.5亿千瓦(见图1、图2)。

间歇性可再生能源与负荷叠加后的净负荷日峰谷差增大,系统灵活性需求总量逐步提高,且不确定性有所增强,调峰难度显著增加。2050年全国最大负荷约为23.4亿千瓦,日负荷最大峰谷差约为6.0亿千瓦,占最大负荷的25.7%,而考虑风电光伏等间歇性可再生能源的净负荷最大峰谷差约为8.0亿千瓦,占最大负荷的34.2%。

分区域来看,西北地区和华北地区的电力系统灵活性需求量和需求比例最高,对系统灵活调节能力提出了较高要求。2035年,西北地区日负荷峰谷差最大值约为1.8亿千瓦,占西北地区最大负荷的64.8%,华北地区日负荷峰谷差最大值约为1.8亿千瓦,占华北地区最大负荷的46.2%,而到2050年,西北地区日负荷峰谷差最大值达到约3.6亿千瓦,占西北地区最大负荷的92.9%,华北地区日负荷峰谷差最大值约4.1亿千瓦,占西北地区最大负荷的75.8%,系统灵活调节能力亟需改善(见图3)。

从日内特性来看,净负荷小时级变化率显著增加,且不确定性有所增强,午间负荷高峰成为净负荷低谷,每日12时至20时之间灵活性需求最大。以华北地区为例,2035年华北地区负荷一小时功率变化最大值约为0.3亿千瓦,占最大负荷的6.7%,而净负荷一小时功率变化率最大值约为0.5,占最大负荷的13.8%;2050年净负荷一小时功率变化最大值约为1.0亿千瓦,占当年最大负荷的23.4%。随着间歇性新能源(尤其是光伏发电)并网装机比例持续扩大,净负荷日曲线呈现“鸭子”形状,12时至20时之间,净负荷出现快速增长。午间光伏大发时,原本的负荷高峰会成为净负荷低谷,甚至在午间可能出现净负荷为负的情况。在15点至20点之间,用电负荷逐渐增长叠加,光伏出力快速衰减(见图4)。

从季节特性来看,系统灵活性需求的分布规律有所改变,部分地区调节压力向春秋季转移。以华北地区为例,负荷日峰谷差在夏季和冬季较大,而日净负荷峰谷差在春季和秋季较大。这是由于夏季空调负荷比重大,在气温最高的中午形成峰值,而光伏发电日特性与空调负荷特性具有一定的正相关性,平抑了夏季的净负荷波动。由于冬季电采暖负荷比重较大,在气温较低的夜间形成峰值,而华北地区风电日特性与电采暖负荷特性具有一定的正相关性,在一定程度上平抑了冬季的净负荷波动。春秋季负荷需求与新能源出力正相关性相对较低,且负荷需求水平低于夏季和冬季,净负荷峰谷差受新能源影响程度更大。

日产宣布停止氢燃料电池,为何要这样做?新能源的未来在哪?

据《日本经济新闻》报道,曰产公布中止与戴姆勒公司及福特汽车联合开发燃料电池车的方案,将能量集中化与发展趋势电动式汽车。以前遭受热捧的氢燃料电池技术性,在其本营日本国遭受了发展趋势阻拦。就连丰田都没法明确氢燃料电池能不能变成将来流行,大部分汽车企业全是战略科学研究和试产,保证 关键技术领域不脱队罢了。

氢燃料电池缺点

最先,氢的贮运较难:由于氢分子是最少的分子结构,再密闭式的器皿也难保不容易轻度泄露,仅仅能够操纵到泄露量几乎为零,不危害应用。可是所投入的成本费是极大的。压力容器成本费也不低,我觉得有关科学研究原材料觉得髙压氢罐最少要做35MPa,丰田用的是70MPa三层构造。除开压力容器之外,与氢罐连接的闸阀、管道等规定也比别的燃料高得多。使用期限不太清晰,但可能维修保养成本费要高许多 。

第二,铂金属催化剂成本增加:三元锂电池常用的金属催化剂原材料里边,主要是镍钴锰(NCM)或镍钴铝(NCA),实际上钴的使用量是非常少的(占有率10%上下),但如今钴的价格一路暴涨。关键缘故便是锂电生产量极大,因此 就算单独充电电池钴的使用量非常少,但吃不住充电电池多。因此 大伙儿都是在往无钴充电电池方位科学研究。氢燃料电池里边我看到一些毕业论文也在科学研究取代铂的金属催化剂,终究铂太贵了,比钴贵得多,这或是现阶段使用量不大的状况下。倘若氢燃料电池很多生产制造,那铂的价钱不清楚要高去哪里了。

第三,电力能源成本费也高:例如车用汽油的热值是47.3MJ/Kg,天然气(甲烷气体)的热值是78MJ/Kg,氢气的热值是141.8MJ/Kg,如今汽油油价依照7元每升测算好啦,1公斤9.7元(依照92汽油相对密度0.725Kg/L测算),天然气价钱依照商业气价钱4.5元一立方米,1公斤6.25元(依照天然气0.72Kg/m3测算),氢气价钱1公斤40元,依照等比热值测算,车用汽油每MJ热值成本费0.两元,天然气每MJ热值成本费0.08元,氢气每MJ热值成本费0.28元。注:氢燃料电池实际上不可以依照点燃热值测算,但为了更好地以便比照,这儿取的热值。

氢能的优点基本上仅有燃料电池这一个行业,在别的行业而言天然气(CH4)彻底能够完爆氢能。生产制造1立方氢气必须6.7-7.3度电,每度电依照规范碳排放量大约0.785Kg,也就是1立方米氢气大概碳排放量是5.3Kg,而1立方氢气才90g。天然气是一次能源,造成全过程全是有机化合物化学变化,没有碳排放量,点燃时每Kg碳排放量是2.04Kg,也就是每90g的天然气碳排放量是0.18Kg。90g氢气的热值是12.8MJ,90g天然气热值是7MJ。那麼同样热值下氢气的碳排放量是天然气的16倍,何况汽化的氢气的温度比天然气低,存取时间比天然气低,就代表着氢气的贮运成本费比天然气高

如出一辙,福特汽车汽车也在6月13日也公布申明称,其与戴姆勒公司坐落于大不列颠哥伦比亚省本那比的燃料电池合资企业将于2018年夏天关掉。但是,吵吵闹闹乃店家在所难免,那里忙着提出分手,这里奥迪车和当代公布达到专利权交叉式授权文件,将合作开发氢燃料电池汽车。

对比纯电动车汽车的关键技术,为什么氢燃料电池汽车在国际性上引起了这般大的异议?要处理这个问题,不但要了解氢燃料电池从技术上的难题和挑战,也要掌握世界各国政府部门在促进该技术性身后的动机。实际上较大的难题无非便是关键技术缺陷和昂贵成本费无法大规模营销推广。

实际上新能源燃料销售市场或是有新的技术性商品不被大伙儿掌握,今日告知大伙儿一种在新能源燃料销售市场实际效果非常好的新型燃料--较高能汇聚油。它是一种没有一切醛类的绿色植物类和矿物质类原材料生成的清洁燃料,关键适用家中餐饮店院校加工厂饭堂加热炉等层面,具备非易燃易爆物品用火点不燃非危险品的安全性特点,无毒性没害点燃无烟无味,点燃合理性比照传统式天然气,酒精类燃料也是有非常非常好的出色型,热值达到10000--13000卡路里,价格实惠具备竞争能力。

现阶段酒精类燃料和天然气类然料由于安全性和环境保护层面的难题,我国监管现行政策趋于紧张,多地颁布严禁和限定对策。因此 新能源技术无醇燃料品牌优势凸显,如今和能够预料的未来会变成燃料销售市场的主要产品,有新能源燃料创业计划的盆友何不关心掌握这款新型燃料商品。

曰产为什么不干氢燃料电池

二战前后左右,没有丰田没有广州本田,曰产才算是日本国的大儿子,十分强劲。之后2000年上下,丰田和广州本田也起来了,曰产贴近倒闭。1999年,戈恩接任时,曰产汽车经营规模松垮、高效率不高、管理方法不当,承受170亿美金的负债。与之对比,丰田不但销售量蒸蒸日上,两年前丰田发布的混动系统THS也是确立它的信誉。

日本的政府也立在丰田一边,公布汽车国家产业政策是:丰田汽车要做的便是加强在混合动力技术性上的优点,别的日本国汽车企业要做的便是学习培训丰田的混合动力。但是,戈恩并不是那类想要认输的人,他让曰产汽车挑选与日本的政府唱反调:你让我跟丰田学混合动力,我偏不。随后它搞出以前销售量最大的纯电动车汽车:日产聆风LEAF。

换句话说:若第一名丰田大力推广混合动力,则追赶者曰产挑选别的线路 ,那便是纯电动车。若第一名丰田大力推广氢燃料电池,则追赶者曰产挑选别的线路,那便是 Zero Emission曰产纯电、VC-Turbo超变擎和e-POWER混合动力等。由此可见,曰产挑选终止氢燃料电池是一种日本和服逻辑性的公司经营战略:

在竞争策略上:追赶者要挑选不一样的关键技术。在公司设计风格上:Zero Emission曰产纯电、VC-Turbo超变擎、e-POWER混合动力,全是“大好脑洞大开”的技术性;不动基本路,是曰产汽车的设计风格,一时变不上。在资源资金投入上:另外搞了纯电、汽车发动机、混合动力,再搞氢燃料电池,确实搞没动了。因而,曰产终止氢燃料电池开发设计,大量是曰产汽车的竞争策略,彻底不可以作为否认氢能的关键技术的事实论据。

氢能管理体系遮盖源网荷储

用以交通出行仅仅一个细分化行业,不可以意味着氢燃料电池未可以说,氢能是未来新能源管理体系的关键组成,我们不能独立地从氢能源车看来氢燃料电池发展趋势,要立在电力能源管理体系向清理低碳环保安全性高效率转型发展的大情况出来考虑到。氢燃料电池与电磁能一样,归属于二次能源,但但凡二次能源,就会有“源网荷储”四个行业必须一同发展趋势。源:氢气是怎么造成的,包含电解水的绿氢,也包含能源化工的灰氢。网:氢气管道网或是液氢髙压气氢运送,加氢站等。荷:客户,包含氢能汽车,化工厂、钢材冶金工业等。储:储气库。在这里四个行业之中,仅有氢燃料电池汽车与一般普通百姓触碰更为密切,可是不意味着氢燃料电池汽车不行,氢能管理体系就不行。

即便是氢燃料电池,汽车不需要了,还可以做变大,还可以作为移动式的电力能源站,热冷电联供等。总而言之,氢燃料电池假如从商品和技术性方面看来,确实是个好的方位。仅仅万物复苏,密切相关,一环扣一环,人类社会便是个群居动物大生态,技术性中间推动和发展趋势也是遭受蝴蝶效应的危害,期待这一产业链可以尽早技术性提升和创建起来。

源网荷储是什么意思通俗讲

源网荷储是一种包含“电源、电网、负荷、储能”整体解决方案的运营模式。

源网荷储可精准控制社会可中断的用电负荷和储能资源,提高电网安全运行水平,可解决清洁能源消纳过程中电网波动性等问题。

源网荷储系统的研究应用,对能源发展意义重大。一是提高大电网故障应对能力。能够使大电网故障应急处理时间从分钟级缩短至毫秒级,为预防控制大面积停电时间提供了专业手段。二是支撑分布式电源发展。

新型电力系统概念是什么?

综述:新型电力系统是以新能源为供给主体、以确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。

新型电力系统特征:

安全可控,新能源具备主动支撑能力,分布式、微电网可观可测可控在控,大电网规模合理、结构坚强,构建安全防御体系,增强系统韧性、弹性和自愈能力。

灵活高效,发电侧、负荷侧调节能力强,电网侧资源配置能力强,实现各类能源互通互济、灵活转换,提升整体效率。

智能友好,高度数字化、智慧化、网络化,实现对海量分散发供用对象的智能协调控制,实现源网荷储各要素友好协同。

“英诺贝森”固态电池界一匹黑马

全球能源危机和环境污染问题日益突出,节能、环保有关行业的发展被高度重视,发展新能源 汽车 已 经在全球范围内形成共识。不仅各国政府先后公布了禁售燃油车的时间计划,各大国际整车企业也陆续发布新 能源 汽车 战略。据有关研究机构发布 的《中国新能源 汽车 行业发展白皮书 (2021 年)》中数据显示,2020 年,全球 新能源 汽车 销量达到 331.1 万辆,同比 增长 49.8%,相比于 2011 年的 5.1 万辆 十年时间销量增长 63.9 倍,白皮书预 测 2025 年全球新能源 汽车 的销量将达 1640 万辆,整体渗透率将超过 20%。 在极其严重的疫情环境下,2020 年全 球新能源 汽车 销量数据远超预期。白 皮书统计数据显示,2020 年,全球新能 源 汽 车 用 动 力 电 池 的 出 货 量 达 到 158.2GWh,预计到 2025 年对动力电池 的需求量将达到 919.4GWh。 据相关新能源机构预测:全球储 能设施将成倍增长,对储能电池的需 求从 2018 年的 9GW/17GWh,到 2040 年 的 1095GW/2850GWh。 未 来 20 年 里 , 增长 122 倍,市场规模将达到 6620 亿 美元。多家评级机构将储能定义为 “下一个万亿大市场”。国内有关能源 研究院同样认为,中国新型储能将迎 来快速增长,预计 2060 年装机规模将 达 4.2 亿千瓦(420GW)左右,这一目标 比 2020 年底新型储能装机规模将增长 接近 140 倍。除了装机规模外,从投资 金额看,光大证券测算在 2030 年储能 投资市场空间将达到 1.3 万亿元,2060 年达到 5 万亿元。

随着下游应用领域的不断拓展和 需求增长,对锂电池行业提出了愈来 愈高的要求,锂电池技术也由此不断 进步,向更高的比能与安全性进发。从锂电池技术发展的路径来看,液态 锂电池能够实现的能量密度已经逐渐 接近了它的极限,固态锂电池因其高 安全性、高能量密度、高循环寿命、宽 温工作环境等优势将是后锂电时代发 展的必经乃至终极之路。中国实现 “3060”双碳目标的政策要求以及新能 源车用动力系统、储能系统两大应用 领域对安全型固态电池的消费正在形 成巨大的市场需求。

国家对固态电池的应用发展政策频出 从国家动力电池政策方面来看, 2019 年 12 月,我国发布了《新能源汽 车产业发展规划(2021-2035)》(征求 意见稿),提出了加强固态电池研发和 产业化进程的要求,首次将固态电池 上 升 到 了 国 家 层 面 。 2020 年 11 月 2 日,国务院办公厅正式发布《新能源汽 车产业发展规划(2021-2035 年)》。到 2025 年,纯电动乘用车新车平均电耗 降至 12 千瓦时/百公里,新能源 汽车 新 车销售量达到 汽车 新车销售总量的 20% 左 右 。 固 态 电 池 产 业 化 被 列 为 “新能源 汽车 核心技术攻关工程”。 从国家储能产业政策方面来看, 我国力争在 2030 前实现二氧化碳达 峰,在 2060 前实现碳中和的目标(简称 “3060”目标)已经确定,实现“双碳”目 标是国家的重大决策部署,是一场广 泛 而 深 刻 的 经 济 社 会 系 统 性 变 革 。

2021 年 3 月 15 日,中央 财经 委员会第 九次会议研究实现碳达峰、碳中和的 基本思路和主要举措,会议指出要“构 建以新能源为主体的新型电力系统” (简称“构建新型电力系统”)。 在碳达峰、碳中和国家战略目标 驱动下,储能作为支撑新型电力系统 的重要技术和基础装备,其规模化发 展 已 成 为 必 然 趋 势 。 2021 年 4 月 21 日,国家发改委、国家能源局发布了 《关于加快推动新型储能发展的指导 意见(征求意见稿)》(以下简称《指导 意见》),引起了储能行业乃至能源行 业的广泛关注,业界对《指导意见》的 发布给与了高度的肯定,并积极反馈 意见。7 月 23 日,国家发改委、国家能 源局在充分征求各界建议的基础上, 正式发布了《指导意见》。自此,我国 储能领域出现了储能政策发布的三波 段。 储能政策第一波。7 月 23 日,国 家发展改革委、国家能源局正式联合 发布《国家发展改革委 国家能源局关 于加快推动新型储能发展的指导意 见》。《指导意见》从国家层面首次提出 装机规模目标:预计到 2025 年,新型储 能装机规模达 3000 万千瓦以上,接近 当前新型储能装机规模的 10 倍,该发 展前景和市场规模给行业带来巨大信 心。

市场消费层面对固态电池的应用 呼声日益高涨 首先,新能源 汽车 行业的快速发 展,推高了对固态电池应用的需求。 固态电池主要应用于新能源 汽车 等, 受国家政策推动影响,新能源 汽车 行 业快速发展。根据中国 汽车 工业协会 数据显示,我国新能源 汽车 在 20112018 年之间高速发展,销售呈现爆发 式 增 长 ,7 年 间 销 量 增 长 超 150 倍 , 2019 受补贴大幅度滑坡等影响,销量 有所下降,2020 年疫情逆势上升,达到 了 136.73 万辆的新高,同比 2019 年增 长 13.4%。随着下游新能源 汽车 需求 规模快速增长,固态电池行业发展前 景广阔。

其次,储能行业需求上升。全固 态电池从根本上解决了安全性,被公 认有望突破电化学储能技术瓶颈,满 足未来发展需求的新兴技术方向之 一。在电化学储能方面,目前锂电池 占电化学储能比重达 80%。根据 CNE⁃ SA 数据显示,2020 年电化学储能累计 装机规模为 3269.2MV,同比 2019 年增 长 91%,而结合国家对能源发展的指导 方针,电化学储能在用户侧、可再生能 源并网配套等领域的需求有望迎来快 速增长,固态电池发展前景明朗。 构建新型电力系统对固态电池应 用具有迫切需求 当前,国家电网正在着力推进电 网业务转型升级,围绕“双碳”目标,加 快新型电力系统建设,服务新能源发 展。新型电力系统是以新能源为供给 主体、以确保能源电力安全为基本前 提、以满足经济 社会 发展电力需求为 首要目标,以坚强智能电网为枢纽平 台,以源网荷储互动与多能互补为支 撑,具有清洁低碳、安全可控、灵活高 效、智能友好、开放互动基本特征的电 力系统。 构建以新能源为主体的新型电力 系统,是实现碳达峰、碳中和最主要举 措之一,储能必将肩负重任。未来,新 型电力系统的规划建设需要建立多层 次,集中式与分布式并举,调频调峰与 削峰填谷高渗透的储能系统。 构建以新能源为主体的新型电力系统,意味着风电和光伏将是未来电 力系统的主体,煤电降成辅助性能源, 需要在电能的产、送、用全链条加大投 入力度。从电源侧看,为了解决新能 源装机带来的随机性、波动性问题,必 须加快推动储能项目建设;从电网侧 看,保障供电可靠、运行安全,需要大 幅提升电力系统调峰、调频和调压等 能力,需要配置相关技术设备;从用户 侧看,政府鼓励用户储能的多元化发 展,需要分散式储能设施与技术。长 远来看,这是推动电力行业高质量发 展、实现碳达峰、碳中和目标的必要之 举。 在新能源高占比电力系统中,因 为集中式的风电、光伏大规模接入,发 电侧的新能源随机性、波动性影响巨 大,“天热无风”、“云来无光”,发电出 力无法按需控制。同时在用电侧,尤 其是大量分布式新能源接入以后,用 电负荷预测准确性也大幅下降。这意 味着,无论是发电侧还是用户侧都完 全不可控,所以传统的技术手段和生 产模式,已经无法适应高占比新能源 电网的运行需求。 电力即产即用的特性,任何时候生产 量和需求量都需要严格匹配。像光伏 如果白天发的电如果太多,不能及时 存储下来并网就只能白白浪费,这也 是“弃光”严重的原因之一。而要解决 “弃光”的问题,很重要的一个手段就 是储能。仅从 2019 年上半年看,弃风 较为严重地区:新疆、甘肃和内蒙古, 弃风率分别为 17.0%、10.1%和 8.2%。 而目风电、光伏的发电量占比还处于 个 位 数 阶 段 ,预 计 2030 年 将 提 升 至 25% ,到 那 时 候 ,这 个 矛 盾 会 更 加 凸 显。 在各种储能方式(抽水、飞轮、压 缩空气、钒液流、铅酸电池、磷酸铁锂 等)中,锂电池的电化学储能无疑是最 灵活方便的,具备快捷响应能力。储 能解决了新型电力系统对发输配用的 即时性,形成在新能源高占比情况下 电力系统的“生产-传输-储存-利用” 的闭环。 因此,无论是新能源车需要的动 力电池,还是新能源消纳配备的大规 模储能都需要大量的电池,固态电池 的产业化势在必行。 固态电池的高容量、高密度、高安 全性使其未来应用更广阔 2019 年 12 月 10 日,中国工程院战 略咨询中心等联合有关单位发布了 《全球工程前沿 2019》报告。报告围绕 9 个领域,遴选出年度全球工程研究前 沿 93 项和全球工程开发前沿 94 项。 其中电池方面的前沿工程占据两席, 固 态 锂 电 池 成 为“ 官 宣 ”发 展 趋 势 。 2020 年 12 月 18 日,中国工程院发布 《全球工程前沿 2020》报告。遴选出年 度工程研究前沿技术方向 93 项和工程 开发前沿技术方向 91 项。其中“基于 固态锂电池与锂电容器技术的全天候 ‘功’‘能’兼备的电化学储能系统”为 化工、冶金与材料工程领域 Top10 工程 开发前沿之一,仅 2019 年全球发表相 关核心专利 199 篇。 在此前工信部颁布的《中国制造 2025》亦指明:“到 2025 年、2030 年,我 国动力电池单体能量密度分别需达到 400Wh/kg、500Wh/kg”。 从 技 术 潜 力角度来看,磷酸铁锂体系理论能量 密度约为 170Wh/kg,三元锂电池理论 能量密度是 300 350Wh/kg,同时存在 热分解温度低、易燃烧爆炸等安全性 问题,二者能量密度提升空间相对较 小。相对传统锂电池 350Wh/kg 的天 花板,理论能量密度达到 700Wh/kg 的固态电池,能量密度提升潜力大,更 是全球公认的最安全的电池,已然承 载起安全与能量密度全面提升的使 命。 在动力电池技术方面,核心技术 攻关方向上重点提到电池技术突破, 一是开展正负极材料、电解液、隔膜、 膜电极等关键核心技术研究;二是加 强高强度、轻量化、高安全、低成本、长 寿命的动力电池和燃料电池系统短板 技术攻关;三是加快固态动力电池技 术研发及产业化。从目前规划的情况 来看,我国固态电池的研发目标主要 为能量密度的提升(轻量化)、正极材 料体系去钴化(降低成本)、提升固态 电解质离子电导率和降低界面阻抗 (安全性及实用性)等方面的进步。 在储能电池技术方面,新型电力 系统基本要素包括:电源、电网、负荷、 储能、战略备用几个部分,有很多显性 技术特征,比如绿色低碳、灵活高效、 多元互动、高度市场化等。灵活性建 设是新型电力系统的六大核心改造路 径(网架建设、灵活性建设、数字化转 型、调度能力升级、电能替代及节能改 造、市场机制建设)之一,而灵活性建 设最相关的产业链为新型储能,主要 涉及到锂电池产业链。 从技术角度来看,相比更加稳定 的煤电,新能源发电存在瞬时特性的 电能储存难题,电力需求旺盛时不一 定 能 发 出 来 ,需 求 较 低 时 又 可 能 超 发。而我国大部分的电网系统,是按 照传统“源随荷动”的理念建设发展起 来的。构建以新能源为主体的新型电 力系统,就要适应清洁能源的不稳定 性,这要求电网具备“荷随源动或源荷 互动”的能力。因此,要用更智慧的输 送和需求管理方式,配合电源的低碳 化转型和用户侧的用电需求引导建设 电网,最大程度提高新能源发电的利 用效率,实现电力行业减碳目标。 从安全角度来看,与传统的、用于 纯电动车的锂离子电池相比,固态电 池无论是功率密度还是安全性等方 面 ,都 比 锂 离 子 电 池 有 更 出 色 的 表 现。例如,令消费者纠结的安全问题、 续航问题、冬天怕冷夏天怕热问题、怕 火怕水问题等,固态电池都可以解决。 在能量密度方面,如今较好的动 力电池系统只有 220Wh/Kg 左右,而固 态电池不考虑成本因素可以轻松做到 450Wh/Kg 以上。如今使用 NCM811 的 纯电动车已经可以续航 600 公里,那 么,将这个数字乘以 2,大概就是固态 电池的续航数据了。换句话说,装载 固态电池技术的纯电动车,续航至少 1200 公里。 此外,由于固态电池耐高温不怕火,对 温度不敏感;体积小,甚至可以随意折 弯,因此,同样的空间中,可以放置多 得多的固态电池电芯。也就是说,续 航 1200 公里的数据,仍然有极大的向 上发展空间。固态电池采用不可燃的 固态电解质替换了可燃性的有机液态 电解质,大幅提升了电池系统的安全 性,同时能够更好适配高能量正负极 材料并减轻系统重量,实现能量密度 同步提升。

英诺贝森:固态电池业界即将崛 起的一匹黑马 近年来,电动车电池爆炸、电动 汽车 起火等安全事故频出,爆炸已成 为目前的动力电池系统较为常见的 危害表现,一旦发生事故所造成的影 响也更为严重,不但会造成财产损失 和环境破坏,甚至会造成人身伤害或 生命危险。可以说,电池本身的安全 性已严重影响了人们的购车预期,大 规模使用会埋下许多安全隐患,若不 能有效的解决将会严重制约市场向 节能环保方向快速发展。 固态电池的技术瓶径与关键问 题能否突破?到底有没有更安全的 电池?就这些问题,郑州英诺贝森能 源 科技 有限公司(“英诺贝森”)给出 了较好的答案。 据介绍,英诺贝森研发的防爆聚合 物固态电池(SSB)在军民各领域均可 以实现广泛的铅酸和锂电池替代,性能 先进,在物流、储能等基础应用领域,全 寿命周期的成本仅略高于磷酸铁锂电 池,远低于钛酸锂电池。在野战电源方 面,有着极其快速的补给响应能力,和 远低于柴油发电机组的噪音,以及近乎 与背景相同的红外特征。在高寒高海 拔地区,不出现容量大幅度衰减,低压 鼓包胀气;不需要附加加温装置,就可 以正常充放电并减少红外特征。产品 也同样符合潜艇在密闭空间里对电池 的各项安全要求,相比传统的铅酸蓄电 池,充电迅速,功率密度提升数十倍,长 期使用衰减极为有限,一次装备后的使 用周期,大大超越铅酸蓄电池。目前已 经装备中科院自动化所矿用机器人、卫 华重工特种作业机器人等作业场所。 据悉,英诺贝森是一家专注于固 态电池研发的高新技术企业,公司成 立于 2016 年 2 月,总部位于郑州经开 区中国航天科工产业园,拥有 16000 的生产办公环境,是专门从事新能 源储能装置及配套产品的研发、生 产、销售、服务的高新技术企业,根据 不同用户的应用需求,提供可行的整 体解决方案。公司的全固态电池产 品,突破了正负极材料在固态形式下 降低内阻的技术瓶颈,解决了循环寿 命短的痛点,在正负极配方、生产工 艺、制造过程方面拥有完全自主知识产权。 英诺贝森目前正在全力打造业 界最安全的电池品牌“贝森”-全生 命周期固态电池生态体系,旗下公司 包括新能源储能技术研发、新型节能 电机研发、电芯生产和 PACK 基地。 英诺贝森依托在新能源材料、电化学 领域的优势科研资源,通过材料改性 大幅提升恒流比和高倍率充电的实 用性,增强电池热稳定性;通过对涂 布工艺、材料湿度控制工艺、石墨烯、 碳化硅等改性负极表面包覆工艺的 完善,精密控制痕量水分,改善电池 材料致密性,使负极催化活性大大降 低。彻底杜绝国内软包电池普遍存 在的鼓包胀气问题,在国内首家实现 实用性固态叠片软包固态电芯量产。

在电池容量与安全性能方面,该 公司创业团队历时 6 年做了上千次 试验,在多元聚合物固态电池技术路 线研发方面拥有多项发明专利,目前 取得重大突破。30AH、50AH 固态电 芯 及 48V/60V/72V/220V 等 各 种 直 流 电源已批量生产,安全性高(满电任 意穿刺不起火、不燃烧、不爆炸,可通 过 枪 击 试 验)、循 环 性 能 好(80% DOD@0.5C 大于 6000 次)、支持宽温 低温充放电(-40 ~+80 )、能量密 度大(170~300wh/kg)、内阻小(小于 0.7mΩ)、温升低(相同倍率下温升比 磷酸铁锂低 30%)等优势特点,公司 单体大容量固态聚合物锂电池项目 是国家构建新型电力系统储能系统 刚需,30AH/50AH 固态电芯经过严苛 的加热、穿刺和 ARC 测试,能经受 6 个小时 195 高温烘烤下不会发生 热失控,远超行业锂离子安全标准。

公司一直专注于电池正极材料 去钴化和无钴化研究及新型固态电 解质材料研发,所研发的多元聚合物 固态电池,采用软包叠片工艺,目前 定型并批量生产的产品从很多技术 性能和指标方面实现突破。目前,英 诺贝森系列固态电芯已成功取得多 家机构聚合物固态电池安全检验报 告 。 大 容 量 300AH 500AH 固 态 聚 合物电池正在试制定型阶段。该公 司电池经多地应用表明,冬天-30 仍能放出 92%的电能,比市面上标称 同等容量电池多出 20%续航里程,深 得用户好评。储能方面也已联合有 关单位正在建设 1.2MWp+500KWh 光 储充微网项目应用,并与有关单位合 作,在新疆喀什打造首个兆瓦级固态 电池网侧储能电站项目。 未来,该公司将在国家有关部门 的大力支持下,积极参与有关标准的 制定,力争成为固态电池业界的佼佼 者,为实现“碳达峰、碳中和”的目标 提供助力。 固态电池的消费市场容量展望 固态电池的需求主要来自于动 力电池、消费电池以及储能电池三个 领域,我国固态电池的出货量与这三 个领域的锂电池需求量及固态电池 在这三个领域的渗透率息息相关。 根据该测算逻辑对 2020-2030 年我国 固 态 电 池 出 货 量 进 行 预 测 ,预 计 2020-2030 年我国固态电池出货量高 速 增 长 ,至 2030 年 或 将 突 破 250GWh。 消费电池市场。伴随着 科技 的进步 和智能化浪潮的到来,智能可穿戴设 备飞速发展。2019 年,中国可穿戴设 备出货量达到 9924 万台,同比增长 37.1%。这一增长受益于智能手表、 持续血糖监测系统、无线耳机等产品 形态和 AR/VR 等新技术的助力。固 态电池作为可穿戴设备的上游,其需 求规模也将随着可穿戴设备规模的 增长而扩大。 动力电池市场。随着固态电池产品 的成熟,未来将持续往下渗透,有望 在动力电池领域实现应用。受益于 政策的优惠,我国新能源 汽车 市场, 从 2014 年开始快速发展,随后 2016、 2017 年产销量增速放缓,2019 年国 内新能源 汽车 产量为 124.2 万辆。目 前,为了缓解疫情对新能源 汽车 行业 的影响,我国推迟补贴政策至 2021 年,行业发展正逐渐恢复中。 储能电池市场。固态电池被公 认有望突破电化学储能技术瓶颈,满 足未来发展需求的新兴技术方向之 一。在电化学储能方面,目前锂电池 占电化学储能比重达 80%。而结合 国家对能源发展的指导方针,电化学 储能在用户侧、可再生能源并网配套 等领域的需求有望迎来快速增长。 在国家电网公司发布“碳达峰、碳中 和”行动方案中,明确加强系统调节 能力建设,大力推进抽水蓄能电站和 调峰气电建设,推广应用大规模储能 装 置 ,提 高 系 统 调 节 能 力 。 未 来 5 年,国家电网将大力推动电网升级, 促进能源清洁低碳转型,助力实现碳 中和目标。

固态电池的产业化发展预测 产能将成固态电池降本的重要 砝码。数据显示,全球固态锂电池的 需求量在 2025 年、2030 年分别有望达到44.2GWh、494.9GWh,2030 年 全 球 市 场 空 间 有 望 达 到 1500 亿 元 以 上。根据辉能此前测算,固态电池在 产能达到 20GWh 时,其电芯成本仍 是液态锂电池的 1.1 倍,而此时电池 包成本可做到液态的 98%。因此对 于成本问题,行业普遍认为,目前固 态电池的生产成本中大多数为生产 过程成本,未来生产规模扩大将成为 降低电池的成本的重要砝码。锂电 池的生产成本也符合莱特定律:电池 产 量 每 扩 大 十 倍 ,其 成 本 会 下 降 28%。随着电动车爆发带来的推动, 储能成本正持续下降,新能源电站+ 锂电池储能成本会不断降低,根据 GTM 数据,2012 年到 2017 年电化学 储能电站成本大幅下降 78%。而且 未来到 2030 年,储能成本会下降到 1000 元/kWh,我国大部分地区风光 储结合就能实现平价。 全球企业发力固态电池。当前, 在世界 汽车 产业全面新能源化趋势 不可逆转的背景下,固态电池作为下 一代电池的重要选择,在全球范围内 受到广泛关注。在 汽车 产业,丰田、 宝马、本田、日产、现代、大众等国际 主流车企已经纷纷开始布局固态电 池领域,国内长城、比亚迪、天际汽 车、蔚来 汽车 、爱驰 汽车 与众多动力 电池供应商也已亮出了固态电池的 落地时间表。在动力电池供应商层 面,包括宁德时代等众企业都在加大 研发力度,力争早日实现固态电池量 产。聚焦固态电池,在全球范围内, 一场争夺电动 汽车 电池技术制高点 的暗战已然打响。 综合锂电池技术的发展路径、我 国各类规划、以及下游动力电池、储 能电池等领域的需求增长来看,固态 电池行业的发展将成为大势所趋。 未来,我国固态电池行业的相关技术 将不断进步,固态电池也将呈现更高 的能量密度,更优秀的安全性以及更 低的成本,其实现规模化生产和商业 化发展的时日已不遥远。

(转消费者日报)

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