鋰電池管理瞄準梯次利用 儲能行業(yè)是重點(diǎn)

　　隨著(zhù)新能源、分布式能源、微網(wǎng)等的快速發(fā)展，儲能電池應用不斷擴大，極大地影響著(zhù)這些能源系統的穩定性、安全性。如此，如何有效地實(shí)現對電池更好的監測與管理，提高其產(chǎn)品性能，降低其生命周期內的維護成本，成為儲能行業(yè)發(fā)展必須思考的重要問(wèn)題。“就電池管理技術(shù)而言，國外的水平并沒(méi)有突出的比國內好。”杭州高特新能源技術(shù)有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“高特新能源”)總經(jīng)理徐劍虹指出，但都面臨著(zhù)進(jìn)一步創(chuàng )新技術(shù)、實(shí)現電池梯次利用等共同問(wèn)題。

　　實(shí)現在線(xiàn)維護是重要方向

　　“目前，電池檢測和管理系統在電網(wǎng)中的應用對象主要分為傳統變電站的操作電源和儲能站兩個(gè)部分。”徐劍虹介紹，目前傳統變電站操作電源電池的運行是浮充模式，作為后備電源，一旦停電就需要提供變電站的操作電源，比如通訊、保護、照明等;儲能電站的電池則是循環(huán)使用，用于削峰填谷和調頻調幅，晚上利用低谷充電，白天在峰谷時(shí)放電。運行模式的區別也導致這兩個(gè)領(lǐng)域的電池監測和管理技術(shù)有很大區別。

　　首先，傳統變電站的電池檢測主要是測電壓、內阻，以及核對性的容量放電。而儲能站的電池測試，不僅需要監測電池電壓、內阻，更重要的是通過(guò)充放電曲線(xiàn)計算電池的當前容量(SOC)，還要對電池健康狀態(tài)(SOH)做出評估，為了保證電池的一致性和電池壽命，還需要對電池進(jìn)行均衡。“所謂均衡，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是對一組電池中單體容量有差異的電池進(jìn)行調整，把容量高的放掉一點(diǎn)，把容量低的充進(jìn)去一點(diǎn)，實(shí)現電池組的容量均衡，這樣才能避免落后電池的短板效應。”他表示，目前高特新能源的主動(dòng)均衡技術(shù)在行業(yè)內、甚至整個(gè)國際市場(chǎng)都是處于領(lǐng)先地位。同時(shí)，隨著(zhù)變電站實(shí)現數字化、無(wú)人值守，電池檢測也開(kāi)始走向網(wǎng)絡(luò )化。“實(shí)現在線(xiàn)維護將是電池檢測和管理的發(fā)展方向。”徐劍虹認為。

　　未來(lái)重點(diǎn)攻克梯次利用技術(shù)

　　按國家標準，新能源汽車(chē)續航里程應該大于150公里，現在車(chē)廠(chǎng)也是按照該標準設計的。當電池組實(shí)際容量衰減到70%時(shí)，也就是充足電只能行駛105公里的時(shí)候，客戶(hù)就可能認為電池已經(jīng)壞了，不敢繼續使用。而根據國家標準，當電池容量衰減到80%的時(shí)候，就應該被更換掉。“實(shí)際上，80%剩余容量的電池還是可以使用的，比如用在儲能電站。因為鋰電池對循環(huán)次數的壽命曲線(xiàn)近乎線(xiàn)性，對儲能來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)容量衰減到70~80%的電池組只是比能量小了，但還是能夠使用。這無(wú)疑是延長(cháng)了電池組的生命周期，降低了其使用成本。”徐劍虹說(shuō)，如此便是實(shí)現了電池的梯次利用。“這將是儲能電池下一階段需要重點(diǎn)探索的內容。”他表示。

　　只是，有關(guān)電池的梯次利用一直存在一個(gè)問(wèn)題。比如，將一組一百多節的電池拆下，經(jīng)過(guò)重新測試，再一一配置到儲能系統上去，這個(gè)過(guò)程所耗費的人工、時(shí)間成本非常大，極不劃算，失去了電池組梯次利用的意義。“這是阻礙電池梯次利用最主要的原因。”對此，徐劍虹說(shuō)，未來(lái)汽車(chē)電池組的組成一定是模塊化的，這就好比是鉛酸電池，12伏的鉛酸電池里面有6個(gè)電池串，我們也可以把有100多節的電池包做成6或8個(gè)模塊。這樣的話(huà)，電池梯次利用的工作量就會(huì )大大減小。

　　“與此同時(shí)，如何將BMS模塊化，并與模塊化的電池相結合，也是必須考慮的一個(gè)問(wèn)題。”徐劍虹解釋說(shuō)，目前電池PACK的BMS是以部件的形式獨立于電池安裝的，以后的設計將會(huì )把BMS和電池模塊集成在一起，構成具有電池信息的智能電池模組。這樣的話(huà)，電動(dòng)汽車(chē)退役下來(lái)的電池模組拆下來(lái)之后，內部的相關(guān)數據就變得可知了，不再需要對電池測試配組，也節省了重新組裝的工作，只需根據電池模組的信息，直接往儲能站上安裝就可以。如此，從汽車(chē)電池PACK轉變?yōu)閮δ茈姵亟M的梯次利用過(guò)程就變得非常容易，梯次利用的難點(diǎn)將得以真正解決。