鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1726次 | 2021年01月07日
上海玫克生嚴(yán)曉:鋰離子電池儲(chǔ)能全生命周期安全保障
把儲(chǔ)能電池診斷數(shù)據(jù)上傳到云腦,診斷在電站級(jí)別、模組級(jí)別、電芯三個(gè)層面,從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)維度去判斷,后期可根據(jù)這個(gè)電池簇的能力來做調(diào)度,做診斷的時(shí)候當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)哪個(gè)地方有問題時(shí)可以定位到電芯,這樣能使運(yùn)維大大簡(jiǎn)化,把問題模組拿出來?yè)Q一個(gè)上去即可。
——上海玫克生儲(chǔ)能科技創(chuàng)始人嚴(yán)曉
2020年八月26-二十八日,由我國(guó)能源研究會(huì)、中關(guān)村管委會(huì)、中關(guān)村科學(xué)城管委會(huì)指導(dǎo),我國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)、中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、我國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所聯(lián)合主辦的“第九屆儲(chǔ)能國(guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)”在北京召開。峰會(huì)主題聚焦“聚儲(chǔ)能十年之勢(shì),創(chuàng)產(chǎn)業(yè)十四五新機(jī)”,同期舉辦儲(chǔ)能聯(lián)盟十年紀(jì)念論壇。北極星儲(chǔ)能網(wǎng)、北極星電力APP對(duì)本次峰會(huì)進(jìn)行全程直播。
在八月二十七日“第九屆儲(chǔ)能國(guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)”開幕式暨儲(chǔ)能聯(lián)盟成立十周年紀(jì)念論壇上,上海玫克生儲(chǔ)能科技創(chuàng)始人嚴(yán)曉分享了題為“鋰離子電池儲(chǔ)能全生命周期安全保障”的報(bào)告。
上海玫克生儲(chǔ)能科技創(chuàng)始人嚴(yán)曉
嚴(yán)曉:大家好,我是上海玫克生儲(chǔ)能科技創(chuàng)始人嚴(yán)曉,給大家講的是鋰離子電池儲(chǔ)能全生命周期安全保障,儲(chǔ)能從系統(tǒng)層面管理比較粗放,出廠的時(shí)候定的標(biāo)準(zhǔn),是假設(shè)它全生命周期都是相同的,但是我們都了解鋰離子電池會(huì)衰減,衰減了以后還能用原來的方法去管理嗎,這是比較大的問題。我們做的事情是建立一套方法,能夠在用的過程中,對(duì)每個(gè)電芯進(jìn)行檢測(cè)診斷。具體來說從一個(gè)智能終端把電池儲(chǔ)能的數(shù)據(jù)拿過來傳到云端,根據(jù)充放電的曲線,捕捉包括電芯內(nèi)阻在內(nèi)的特點(diǎn)值,可以做出判斷是不是有安全問題,這是我們重要做的事情,為的就是讓電池更聰明更安全。
我們根據(jù)對(duì)電池知識(shí)的理解,把它叫電池知識(shí)地貌,就是電池老化后在出現(xiàn)什么癥狀的時(shí)候會(huì)有安全隱患有危險(xiǎn)。比如說在恒電流充電的時(shí)候,一般情況電壓會(huì)越來越高,假如你發(fā)生了微短路,它充的時(shí)候斷電壓會(huì)掉下來,另外充完以后,等一段時(shí)間當(dāng)它自放電率高時(shí),電壓差就遠(yuǎn)大于正常情景。再比如電池包的電壓極差大于一定的閾值會(huì)反映有短路或內(nèi)阻大的電芯。通過分析我們研究過的退役電池的測(cè)試數(shù)據(jù),在電池鼓包之前就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。我們采取的方法是線上線下的診斷,前面大家講到梯次利用檢測(cè)成本高,我們?cè)趦赡臧肭?,在上海工博?huì)上就推出一個(gè)產(chǎn)品,把它叫電池醫(yī)生,可以不要拆解、在電芯層面做診斷分析,比如內(nèi)阻是不是大了、是不是有自放電,這是我們電池醫(yī)生重要的兩個(gè)要點(diǎn),一個(gè)電芯層面,一個(gè)是免拆解、不要拆開,因?yàn)樘荽卫玫囊淮髥栴}就是檢測(cè)成本太高了,還有重組,我們認(rèn)為最好的辦法就是不要拆解就可以做評(píng)估。
后來我們把這個(gè)電池診斷搬到云上,診斷超出閾值的就報(bào)警,這是診斷的思路,運(yùn)用云腦做分析,線下做驗(yàn)證,線上線下結(jié)合。對(duì)儲(chǔ)能電池診斷數(shù)據(jù)上傳到云腦,診斷數(shù)據(jù)有電站級(jí)別、模組級(jí)別、電芯三個(gè)層面,從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性這三重去判斷,后期根據(jù)這個(gè)電池簇的能力來做調(diào)度,做診斷的時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)哪個(gè)地方有問題了,可以定位到電芯,就可使運(yùn)維比較簡(jiǎn)單,把模組拿出來?yè)Q一個(gè)上去即可。我們有幾個(gè)成功案例是和國(guó)家電網(wǎng)浙江省公司、華能集團(tuán)合作的,分別成為了他們的優(yōu)質(zhì)合作伙伴和供應(yīng)商。
再介紹一下另外一個(gè)產(chǎn)品叫儲(chǔ)備電,基站從4G升級(jí)到5G時(shí),5G相對(duì)4G用電新增了三四倍,就有了所謂的增容難問題。備電還有一個(gè)痛點(diǎn),就是真讓它放電的時(shí)候是否能勝任,要定期要做檢測(cè)。針對(duì)這兩個(gè)問題我們提出了叫N+1方法,一個(gè)充放電削峰填谷,另外一個(gè)做備電,同時(shí)在電芯級(jí)別做診斷,在調(diào)用的時(shí)候就都了解它的能力。我們?nèi)雵蔀榱髓F塔上海分公司的供應(yīng)商,在虹橋樞紐有一個(gè)案例正在做儲(chǔ)備電運(yùn)營(yíng),數(shù)據(jù)中心方面儲(chǔ)備電也在做評(píng)估。第三個(gè)案例是電動(dòng)兩輪車的充換電,針對(duì)兩輪車,借助鉛酸換鋰電的趨勢(shì),我們做了這樣的方法是在充電的時(shí)候把電池?cái)?shù)據(jù)傳上云端做類似的分析和診斷。我們也開始做BMS,這樣把前面診斷的東西得到的結(jié)果可以反饋回BMS做執(zhí)行,延長(zhǎng)電池包的壽命。
整個(gè)公司產(chǎn)品規(guī)劃是圍繞“蘇醒、共享和數(shù)據(jù)智能”。前期是讓電池聰明起來,就相當(dāng)于人到了退休年齡就應(yīng)該退下來做一個(gè)兼職。到中期要讓診斷云給硬件賦能,讓儲(chǔ)能和備電或充電樁共享,跟備用電源類似儲(chǔ)能可幫助解決充電樁的增容問題。后期有很多數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)供應(yīng)增值價(jià)值。
再回到今天我們講的關(guān)鍵問題梯次利用,我們要回答這樣幾個(gè)問題。如何發(fā)現(xiàn)鋰離子電池有安全隱患的先兆?根據(jù)什么來判斷它有安全隱患?再具體,梯次利用什么時(shí)候該讓它再退役,因?yàn)樗倳?huì)有一個(gè)生命的終點(diǎn),電動(dòng)汽車我們含義循環(huán)使用次數(shù)使容量衰減到80%是其壽命。梯次利用什么時(shí)候讓它退下來?這個(gè)我把它叫Endoflife,比如從電池廠比亞迪、中天,從你們對(duì)電池的理解,在什么情況下不能再用了,或者運(yùn)維成本跟收入不成正比,你就得下來,這里面要做什么事情,第一還是要在電芯層面做檢測(cè),因?yàn)槲覀兞私獬鰡栴}都在電芯層面。第二不能拆了以后再測(cè),要不然成本太高不可操作,一定要免拆解并且在電芯層面,問題是看什么?我認(rèn)為有幾個(gè)因素,從BMS里面要拿到電芯層面的特點(diǎn)值。當(dāng)容量已經(jīng)衰減到30%就不可能用了、就回收了,到底在什么容量該退下來。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做過一些研究、很有限,我覺得要大量數(shù)據(jù)的積累把這些東西搞清楚。我們了解內(nèi)阻新增了三四倍肯定也不應(yīng)該再用了,新增50%呢?是不是還可以用。我認(rèn)為要看你用在什么場(chǎng)景,在什么條件下用,另外自放電率,我們了解自放電率很重要,到底“不能用”這個(gè)條件在哪里?我覺得這個(gè)是我們所有做梯次利用的同仁應(yīng)該一塊想辦法含義清楚的,形成相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或者適用標(biāo)準(zhǔn),否則什么叫梯次利用呢?梯次利用至少在你這個(gè)應(yīng)用環(huán)境下面,滿足這個(gè)條件就可以用,不然就該再次退休,我覺得應(yīng)該有這樣的含義,這就是我今天重要想跟大家分享的,謝謝。