近年來(lái)世界范圍的地震、臺(tái)風(fēng)、洪澇等各種地質(zhì)氣象災(zāi)害頻發(fā)。因供電中斷、光纜受損，通信失聯(lián)，極大影響抗災(zāi)救險(xiǎn)工作。我國(guó)移動(dòng)集團(tuán)在“5.12”大地震后首先提出建設(shè)一批可以對(duì)抗地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、冰雪等地質(zhì)氣象災(zāi)害的特殊通信基站——超級(jí)基站。

目前，我國(guó)移動(dòng)已經(jīng)在全國(guó)部署建設(shè)了超過(guò)1500個(gè)抗災(zāi)超級(jí)基站，分布在全國(guó)各地（江蘇約30多個(gè)）。超級(jí)基站作為我國(guó)移動(dòng)在抗災(zāi)減災(zāi)、保障通信方面的有益探索正發(fā)揮積極的用途。據(jù)了解，超級(jí)基站的設(shè)計(jì)目的是“地震震不倒、洪水淹不著，臺(tái)風(fēng)吹不垮、冰雪凍不壞”。

但是，超級(jí)基站依然受到供電續(xù)航能力的限制，引入綠色環(huán)保、節(jié)能減排、超長(zhǎng)時(shí)間供電的新一代清潔能源氫（甲醇）燃料動(dòng)力鋰電池作為通信網(wǎng)絡(luò)的后備/應(yīng)急電源，被認(rèn)為是可行方式。我國(guó)移動(dòng)江蘇公司宿遷分公司(宿遷移動(dòng))對(duì)此進(jìn)行了試點(diǎn)，效果顯著。

與此同時(shí)，甲醇燃料動(dòng)力鋰電池裝備超級(jí)基站應(yīng)用，雖然提升應(yīng)急保障躍上新的臺(tái)階，但只能維持百人以內(nèi)的緊急通話，而創(chuàng)新“超級(jí)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)”的思路和預(yù)案，將原單一超級(jí)基站功能和容量將擴(kuò)大至成千上萬(wàn)倍。

超級(jí)基站供電能力存上升空間

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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超級(jí)基站屋頂安裝衛(wèi)星天線供應(yīng)傳輸通道，站內(nèi)通信設(shè)備按常規(guī)配置，傳輸實(shí)現(xiàn)光纖雙路由保護(hù)，且基本構(gòu)成區(qū)域全環(huán)網(wǎng)路，裝備大容量膠體蓄電池和柴油發(fā)電機(jī)。平時(shí)，衛(wèi)星天線分配2M傳輸與北京總部衛(wèi)星調(diào)度指揮中心握手溝通，設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)。

當(dāng)緊急狀態(tài)發(fā)生時(shí)，如地面超級(jí)基站傳輸與核心交換機(jī)房鏈路中斷時(shí)，傳輸可自動(dòng)切換到衛(wèi)星鏈接2M通道，并支持本地交換、無(wú)線Abis傳輸、擁塞觸發(fā)HLR、接入等級(jí)控制等功能，可以維持該超級(jí)站覆蓋區(qū)域內(nèi)指定授權(quán)手機(jī)間相互通話及并與外界通信。假如地區(qū)核心機(jī)房也遇故障或破壞，依然可以通過(guò)北京衛(wèi)通站進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，最后還有直接衛(wèi)星電話。

但這一切必須在有電的基礎(chǔ)上。超級(jí)基站其他抗災(zāi)優(yōu)勢(shì)是：按照10級(jí)防震需求框架設(shè)計(jì)，抗震好；二層機(jī)房設(shè)備高于地面4米，防洪澇；大容量蓄電池+固定柴油發(fā)電機(jī)后備電源系統(tǒng)，配置高；供電續(xù)航能力基本滿足對(duì)抗自然災(zāi)害的初期要求（其傳輸構(gòu)架如圖1所示）。

因此，假如災(zāi)難期間超級(jí)基站外部供電線路因?yàn)?zāi)受損中斷，依賴(lài)大容量蓄電池為通信、傳輸和衛(wèi)星設(shè)備只能供應(yīng)約20小時(shí)左右的電源，如外電難以短時(shí)間恢復(fù)，則要通信維護(hù)人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)小型燃油發(fā)電機(jī)持續(xù)發(fā)電，否則該站將停止運(yùn)行。假如此時(shí)通信設(shè)備或傳輸光纜受損故障，通信部門(mén)可以立即組織搶修恢復(fù)，但供電故障只能等待供電部門(mén)解決。

宿遷移動(dòng)試點(diǎn)甲醇燃料動(dòng)力鋰電池

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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江蘇省宿遷市位于我國(guó)四大地震活躍帶，又地處古黃河流域平原地勢(shì)，歷史上多曾遭遇洪澇。因此，宿遷移動(dòng)建設(shè)了三座上述超級(jí)基站，于2013年八月在市區(qū)內(nèi)的兩座配備了當(dāng)今世界較先進(jìn)成熟的新能源氫燃料動(dòng)力鋰電池（實(shí)為甲醇燃料動(dòng)力鋰電池）。

經(jīng)過(guò)一年多測(cè)試和試運(yùn)行，驗(yàn)證了其一次性可維持約40~70小時(shí)持續(xù)供電等諸多優(yōu)越特性。如遇緊急狀態(tài)，外部供電難以短時(shí)間恢復(fù)，兩天后只需維護(hù)人員趕到現(xiàn)場(chǎng)添加事先存放的燃料，供電將持續(xù)10天以上，無(wú)需人工值守則能保障該站按需運(yùn)行，超級(jí)基站將發(fā)揮更大的用途。試驗(yàn)期內(nèi)又進(jìn)行了持續(xù)1000小時(shí)不間斷發(fā)電的壓力測(cè)試，達(dá)到預(yù)期效果。

同時(shí)還對(duì)氫燃料動(dòng)力鋰電池在通信網(wǎng)絡(luò)各類(lèi)型站點(diǎn)應(yīng)用開(kāi)展一系列有益的探索和嘗試，在替代鉛酸蓄電池和燃油發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)環(huán)保減排，在提升基站環(huán)境溫度減少空調(diào)運(yùn)行節(jié)省電能，以及各類(lèi)重要基站、湖心島站、傳輸匯接和寬帶接入節(jié)點(diǎn)等多個(gè)特殊場(chǎng)景供電保障等方面的應(yīng)用，均取得良好的效果，并在供應(yīng)優(yōu)質(zhì)通信服務(wù)的基礎(chǔ)上為公司在帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

通過(guò)實(shí)踐，新能源氫燃料動(dòng)力鋰電池推廣應(yīng)用，將“顛覆通信傳統(tǒng)后備供電構(gòu)架”和“變革通信行業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)”。

甲醇較其他燃料更“純潔”

新能源氫燃料動(dòng)力鋰電池，其概念早在100多年前就由蘇格蘭人威廉姆.格羅夫（WillianR.Grove）提出，實(shí)際少量應(yīng)用已始于20世紀(jì)后50年代的航天、等科技和高端工程科技領(lǐng)域。

到21世紀(jì)初至今的10多年里，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家氫燃料動(dòng)力鋰電池開(kāi)始涉通電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力源和通信設(shè)備后備電源，作為新能源開(kāi)發(fā)利用替代已經(jīng)普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和各類(lèi)重金屬類(lèi)蓄電池。尤其近幾年，國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)也已高度關(guān)注并著手研發(fā)各類(lèi)試驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行演示。

所有燃料（包括汽油、柴油、天然氣、甲醇（CH3OH）、乙醇、甲烷等）都可用于氫燃料動(dòng)力鋰電池，緣由它們都含有“氫”這個(gè)能夠出現(xiàn)能量的元素，類(lèi)型所分，取決于如何從不同燃料中提取“氫氣”的方法、技術(shù)和裝備等。

相比之下，甲醇較其他燃料更“純潔”些。甲醇作為是氫的載體、一種清潔的氫燃料，常態(tài)液體，無(wú)需壓力罐裝，專(zhuān)業(yè)防腐料桶裝防止雜質(zhì)污染，在運(yùn)輸、存儲(chǔ)和添加過(guò)程中，比瓶裝純氫氣相對(duì)安全，因此，甲醇燃料動(dòng)力鋰電池更適合通信領(lǐng)域作為局房基站的后備/應(yīng)急電源。

通信氫燃料動(dòng)力鋰電池前景廣闊

專(zhuān)業(yè)通信用氫燃料動(dòng)力鋰電池，十多年前始于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家作為清潔新能源利用而研發(fā)，但其因核能利用較普及、供電設(shè)施完善停電故障較少發(fā)生、以及通信服務(wù)規(guī)范不盡嚴(yán)格等因素，因而應(yīng)用燃料動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品較少，市場(chǎng)潛力較小。使用較多的是在相對(duì)欠發(fā)達(dá)的南非、南美、東南亞等缺電的國(guó)家，均有幾千套不同型號(hào)設(shè)備運(yùn)行在各類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò)，但價(jià)格較貴，市場(chǎng)承受力低。

我國(guó)跟蹤研究燃料動(dòng)力鋰電池已有多年，但進(jìn)展相對(duì)緩慢，尤其通信行業(yè)。只近幾年，國(guó)家相關(guān)部委、國(guó)內(nèi)諸多科研機(jī)構(gòu)、汽車(chē)制造公司、以及部分海歸創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，已意識(shí)到氫燃料動(dòng)力鋰電池將會(huì)帶動(dòng)節(jié)能減排、綠色環(huán)保、新能源發(fā)展等國(guó)家大戰(zhàn)略，紛紛投入資金和力量，引入概念吸收技術(shù)，已經(jīng)研發(fā)3～5年，但目前仍處于起點(diǎn)較低的階段。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)已出臺(tái)《通信局用氫燃料動(dòng)力鋰電池供電系統(tǒng)》（國(guó)標(biāo)征求意見(jiàn)稿），財(cái)政部、科技部、工信部等已公布針對(duì)燃料動(dòng)力鋰電池在電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的補(bǔ)貼政策，但扶持通信行業(yè)應(yīng)用政策還是空白。國(guó)外先進(jìn)成熟的燃料動(dòng)力鋰電池已在我國(guó)通信行業(yè)門(mén)口徘徊了5年以上，進(jìn)展甚微。

其重要因素就是目前該產(chǎn)品研發(fā)投入未得到市場(chǎng)應(yīng)用的回報(bào)，初期價(jià)格較高，單個(gè)應(yīng)用難以接受，與低廉的蓄電池和發(fā)電機(jī)不可抗衡。但是氫燃料動(dòng)力鋰電池替代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)合并后備電源，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排是電源應(yīng)用的革命、能源利用的跨越。

作為電源基礎(chǔ)設(shè)備，氫燃料動(dòng)力鋰電池裝備到國(guó)內(nèi)所有通信基站、機(jī)房、醫(yī)院、銀行、交通、乃至，都將發(fā)揮巨大的用途，因而政治意義重大，社會(huì)效益顯著，經(jīng)濟(jì)效益不可估量。

通信領(lǐng)域是使用鉛酸蓄電池和燃油發(fā)電機(jī)最集中、量最大的行業(yè)，故率先推廣應(yīng)用氫燃料動(dòng)力鋰電池、助力該技術(shù)國(guó)內(nèi)快速發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)綠色新能源開(kāi)發(fā)利用的國(guó)家戰(zhàn)略落地，責(zé)無(wú)旁貸！

超級(jí)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生

由于近幾年國(guó)內(nèi)東南沿海多省經(jīng)常遭受臺(tái)風(fēng)、暴雨等災(zāi)害襲擊，云南等地頻發(fā)地震，都造成大面積供電中斷和光纜阻斷，大部分通信基站陷于停電退服，當(dāng)?shù)亟M織救援工作相當(dāng)困難。加之多日不退洪水，震后道路破壞嚴(yán)重，供電一時(shí)難以修復(fù)，延緩并迫使各通信運(yùn)營(yíng)商出動(dòng)大批人力、調(diào)集大量柴油發(fā)電機(jī)趟水或克服種種困難運(yùn)至各通信基站搶?zhuān)o搶修人員持續(xù)職守不間斷地發(fā)電、以及油料補(bǔ)給，都帶來(lái)極大的困難和危險(xiǎn)。

超級(jí)基站雖配置了大容量蓄電池，一般只能維持一天，普通基站電池最多支撐2～3小時(shí)，難以為整個(gè)社會(huì)組織救災(zāi)供應(yīng)持續(xù)的有效的通信保障。甲醇燃料動(dòng)力鋰電池裝備超級(jí)基站應(yīng)用，雖然提升應(yīng)急保障躍上新的臺(tái)階，但只能維持百人以內(nèi)的緊急通話，而創(chuàng)新“超級(jí)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)”的思路和預(yù)案，將原單一超級(jí)基站功能和容量將擴(kuò)大至成千上萬(wàn)倍。

預(yù)案是預(yù)先指定一個(gè)抗8級(jí)地震超級(jí)基站、選擇若干區(qū)域中心重要基站和傳輸節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)網(wǎng)元，完備其光纜雙路由備份和環(huán)路保護(hù)，至區(qū)域核心機(jī)房形成硬連接的特殊網(wǎng)絡(luò)（呈虛擬狀態(tài)），各指定網(wǎng)元站點(diǎn)作抗震防洪土建加固改造，并裝備甲醇燃料動(dòng)力鋰電池（取代原有的鉛酸蓄電池和固定燃油發(fā)電機(jī)），只利用一套衛(wèi)星傳輸通道和直接衛(wèi)星電話，即可構(gòu)建成一個(gè)區(qū)域的、超強(qiáng)續(xù)航能力的、平戰(zhàn)結(jié)合的“超級(jí)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)”。

平時(shí)，該應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)與大網(wǎng)并存互通承載正常通信業(yè)務(wù)，燃料動(dòng)力鋰電池待機(jī)作為基站常規(guī)后備電源使用。緊急狀態(tài)（即各種地質(zhì)氣象災(zāi)難突發(fā)，造成大面積停電、大多數(shù)基站退服）時(shí)，各網(wǎng)元燃料動(dòng)力鋰電池自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電，至少能夠支撐該應(yīng)急通信網(wǎng)及設(shè)備持續(xù)運(yùn)行兩天以上，能夠?yàn)楦采w區(qū)域內(nèi)成千上萬(wàn)個(gè)移動(dòng)手機(jī)供應(yīng)相互通信和與外部聯(lián)絡(luò)的緊急服務(wù)。

超級(jí)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)具備三大優(yōu)勢(shì)

相比之下,超級(jí)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)具有三方面優(yōu)勢(shì)和效益。

一是甲醇燃料動(dòng)力鋰電池裝備的超級(jí)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)對(duì)災(zāi)難能力強(qiáng)，保障黃金救援時(shí)間通信，相比原單一超級(jí)基站覆蓋面積擴(kuò)大100倍以上，通信容量擴(kuò)大1000倍以上，通話從原100人擴(kuò)大到幾萬(wàn)人以上通信聯(lián)絡(luò)，政治意義重大；

二是甲醇燃料動(dòng)力鋰電池替代鉛酸蓄電池燃油發(fā)電機(jī)，減少鉛等重金屬污染和二氧化碳等次生物質(zhì)排放5倍以上，推動(dòng)清潔能源應(yīng)用符合國(guó)家戰(zhàn)略，綠色環(huán)保，造福人類(lèi)，社會(huì)效益巨大；

三是甲醇燃料動(dòng)力鋰電池穩(wěn)定高效，安全可靠，夯實(shí)通信基礎(chǔ)設(shè)施提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量，平時(shí)作后備電源待機(jī)，無(wú)能源消耗，節(jié)省空調(diào)用電，緊急狀態(tài)下供電時(shí)長(zhǎng)由原來(lái)1~2天提升至10~20天提高10倍以上，保障通信服務(wù)社會(huì)，顯著提升公司效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力，如約履行社會(huì)責(zé)任。

總體而言，引入綠色環(huán)保、節(jié)能減排、超長(zhǎng)時(shí)間供電的新一代清潔能源氫（甲醇）燃料動(dòng)力鋰電池作為通信網(wǎng)絡(luò)的后備/應(yīng)急電源，以裝備衛(wèi)星傳輸設(shè)備的超級(jí)基站為中心，預(yù)選城域若干重要基站和傳輸節(jié)點(diǎn)為輔助，并加以抗震防洪設(shè)施改造，配置燃料動(dòng)力鋰電池取代大容量蓄電池，完善現(xiàn)行移動(dòng)通信環(huán)網(wǎng)、雙路由傳輸保護(hù)，交換網(wǎng)管中心配以遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)，可以構(gòu)建“平戰(zhàn)”結(jié)合、超強(qiáng)續(xù)航能力的超級(jí)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)。

平時(shí)在虛擬狀態(tài)，新型超級(jí)基站與所有基站相同承載常規(guī)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，安全高效、節(jié)能環(huán)保，顛覆了傳統(tǒng)落后低效能的蓄電池后備供電構(gòu)架；緊急狀態(tài)（包括各種地質(zhì)氣象災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)等突發(fā)事件）下，如供電、交通和局部通信光纜中斷，受多重保護(hù)的該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)，能夠確保本地部分通信超長(zhǎng)時(shí)持續(xù)運(yùn)行，節(jié)點(diǎn)傳輸盡可能貫通，為覆蓋區(qū)域內(nèi)眾多移動(dòng)手機(jī)供應(yīng)相互間通訊，并保障衛(wèi)星傳輸通道對(duì)外聯(lián)絡(luò)通道和直接衛(wèi)星電話的直接呼叫，為社會(huì)各界及時(shí)組織自救和互救，贏得生命救助和物資支援的72小時(shí)黃金時(shí)間。