鉅大LARGE | 點擊量：3112次 | 2021年12月02日
新型儲能電池技術(shù)及城市電動汽車儲能充電解決方法
當(dāng)前，我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，而與之息息相關(guān)的充電站建設(shè)則受制于城區(qū)土地有限而無法鋪開建設(shè)。不充分利用已有城市停車位和城市配電網(wǎng)容量，數(shù)量有限的充電站始終制約電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為解決這一難題，寧德時代新能源科技股份有限公司儲能業(yè)務(wù)總經(jīng)理王威近日做了“新型儲能電池技術(shù)及城市電動汽車儲能充電解決方法”的主題演講。
CATL寧德時代新能源2011年在福建寧德成立，2016年動力鋰離子電池出貨量為6.8GWh，位居全球第三。公司現(xiàn)在主導(dǎo)的重要有兩款電池，一是磷酸鐵鋰離子電池，二是三元電池。公司的目標(biāo)客戶，一部分是汽車行業(yè)，另一部分是儲能電池。電動汽車部分跟國內(nèi)幾乎所有主流車廠和國外如德國寶馬、大眾、奔馳、法國標(biāo)致、日本尼桑等諸多主流車廠均有合作關(guān)系。儲能方面，公司曾參與了2011年張北國家風(fēng)光儲輸示范項目，包括后來國內(nèi)最大光儲項目，格爾木的18兆瓦時的光儲項目也參與其中。
寧德時代新能源去年承接了國家“十三五”期間百兆瓦時大規(guī)模儲能應(yīng)用項目，承接了這樣的重點項目，目標(biāo)是2020年時把鋰離子電池儲能的度電成本降至1500元，電池循環(huán)壽命超過1萬次，這樣，電池的度電成本會低于0.2元，儲能的普遍應(yīng)用會基本成為現(xiàn)實。
寧德時代新能源有關(guān)儲能項目在城市充電的應(yīng)用最重要的是微電網(wǎng)，而微電網(wǎng)目前最重要的應(yīng)用是儲能充電站，公司已在北京市做了相關(guān)示范項目：北京國貿(mào)大廈，是儲能充電站項目，第一，解決了電動汽車充電的間歇性問題，指的是充電任務(wù)呈間歇性。第二，儲能系統(tǒng)在沒有電動汽車充電時可以移峰填谷，降低業(yè)主的投資。第三，儲能系統(tǒng)可以作為大廈的應(yīng)急電源和后備電源。第四，可以作為電力的增容，在夏季或是用電高峰時，如電網(wǎng)負荷偏大，可通過儲能放電來解決增容問題。
當(dāng)前電動汽車發(fā)展較為緩慢的原因
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%
目前電動汽車發(fā)展比較緩慢的原因是充電站方面投資較大，而建設(shè)較緩慢，一座充電站的投資，設(shè)備投資一般只占了總投資的30%，其中，配電設(shè)施和土地占了充電站投資很大的比重。已建的很多充電站盈利性較差，目前充電站盈利的重要是公交充電站，因其充電電量比較大，且比較有規(guī)律，利用率也高。而其他充電站盈利性較差，重要有以下原因：
一、電動汽車數(shù)量目前相對較少，充電任務(wù)有間歇性。
二、為了防止電動汽車集中充電對電網(wǎng)的沖擊，充電站設(shè)計的負荷率較低。
三、充電站服務(wù)費在不同城市定價不清，無人監(jiān)管的充電車位被其他車輛占用等各種原因。
儲能充電站實現(xiàn)用電高峰時的電力增容
一、用儲能充電站實現(xiàn)在用電高峰時的電力增容，以及減少用電高峰的電力支出。以北京市夏季用電峰谷情況為例，北京市每天出現(xiàn)兩個峰，總共8個小時，儲能系統(tǒng)可在晚上時充滿電，在第一個用電高峰來臨時放電，在第二個平峰時充電，第二個用電高峰是晚上6點—9點，這時也可以放電。鋰電儲能和鉛酸電池儲能的差別是鋰離子電池的循環(huán)壽命較長，一天可以做兩個峰，這樣能大大加快投資回收。
二、我國城市充電設(shè)施規(guī)劃以居民居住地停車位配建充電設(shè)施為主體，但是，晚上居民下班回家后的18點-21點是城市用電另一個高峰，這個時候電動汽車集中充電同樣會造成居民小區(qū)電網(wǎng)的跳閘等供電故障，民怨會大，所以也要用儲能系統(tǒng)來平滑尖峰保證安全。
三、城市電價按峰谷電價收費，高峰時間充電會新增了電費支出。儲能充電站是利用晚上的低價電來充電，可減少電費支出
儲能充電站是城市充電站建設(shè)首選
儲能充電站打破了電動汽車和充電站之間是先有雞還是先有蛋的悖論。
一、利用現(xiàn)有城市大樓的停車位，節(jié)約了城區(qū)土地投資成本。
二、利用現(xiàn)有城市大樓的電網(wǎng)，節(jié)約充電站的供配電投資和電力監(jiān)控管理投資。
三、有儲能系統(tǒng)支撐，即使多臺電動汽車集中快速充電，儲能系統(tǒng)也能平滑充電的電流尖峰，保障供電安全;而有儲能系統(tǒng)支撐，可以建設(shè)多建直流快充為主的充電站，快充提高了充電站設(shè)備的周轉(zhuǎn)利用率，有利于盡快回收投資。
四、在充電站建設(shè)最初幾年，電動汽車充電任務(wù)會不飽滿。儲能系統(tǒng)在充電站空閑時能對大樓電網(wǎng)進行電力“移峰填谷”，為大樓電力母線上的其他用電如照明等供電，降低大樓的電費支出。所以，儲能充電站的投資回收期不依賴充電任務(wù)是否飽滿，電動汽車的多少不影響儲能充電站的收益。
因為公司給很多車廠供電池，從2017年下半年開始，大量的配備40度電、50度電或者以上的電動汽車會大量涌現(xiàn)，續(xù)航里程會超過300—400公里，假如還用以前3千瓦或者7千瓦的慢充，充電時間會過長，因此快充是將來必然的趨勢。假如大量使用快充，對電網(wǎng)沖擊較大，因此儲能是一個很好的解決方法。另外，儲能還能解決電動汽車充電不飽滿的問題，并且通過電力的移峰填谷節(jié)約投資。
根據(jù)公司在城市做儲能充電站的結(jié)構(gòu)圖，北京國貿(mào)大廈的儲能充電站分四個部分，一個是電力的接入，一個是儲能的電站系統(tǒng)，電池柜和電源，充電站的監(jiān)控管理系統(tǒng)，以及充電樁，實際上結(jié)構(gòu)是比較簡單的。這個是用立體停車庫解決車位不足的問題，這就是儲能最常用的模式移峰填谷，每天用低谷的電價，像北京是0.4元，供應(yīng)白天峰的1.4元和1.5元的高峰用電。
“谷電”是電動汽車電池充電最好的電能來源
2013年時我們國家有11萬億度的發(fā)電能力，實際上用電只有5.3萬億。做一個計算，按照電動汽車普通的消費者一年開3萬公里，電動汽車0.8度/公里計算，每輛車充電一年大約5400度，即便是到2020年2千萬輛電動汽車，年耗電量也只有1千億度，完全在電網(wǎng)的承受范圍之內(nèi)，實際對電網(wǎng)的沖擊是較小的，所以要解決的是集中充電對電網(wǎng)的沖擊。
儲能的電源系統(tǒng)實際上設(shè)計的比較簡單?，F(xiàn)在儲能電池的集成度現(xiàn)在可以做到一個20次的集裝箱，或者說一個停車位大小，大約能裝下1.7兆瓦時，就是1700度電，假如一個大樓拿出來三個停車位，就可以做到5兆瓦時以上，這樣的經(jīng)濟效益比較好。
一般的儲能電池柜系統(tǒng)，目前這個系統(tǒng)是200安時的電池，現(xiàn)在還有一個120安時的、240安時的兩款電池，基本上循環(huán)壽命，這個電池循環(huán)壽命是6千次，100%的DOT，下一步公司會推出超過1萬次，可能會超過1.2萬次的長壽命的電池，1.2萬次循環(huán)之后，電池還能用，只容量下降到了標(biāo)稱容量的80%，從這一點看來所以這個設(shè)備做儲能是非常有益的。
儲能系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心，這是以前的抽水蓄能。電力的移峰填谷不是省電費、不省電，這個是不存在的。
儲能重要在發(fā)電側(cè)、用電側(cè)、用戶側(cè)有廣泛的應(yīng)用，2011年公司在張北做的風(fēng)光儲輸?shù)氖痉俄椖?，總?兆瓦、16兆瓦時，目前已經(jīng)運行了6年，現(xiàn)在使用效果還是比較好。
工業(yè)園里邊用集裝箱式的儲能系統(tǒng)。
上海老城區(qū)的一個研發(fā)中心，寶馬研發(fā)中心的光儲充的示范項目，有屋頂?shù)墓夥?、辦公室空調(diào)、照明用電和服務(wù)器用電，以及電動汽車充電。
青海的智能微網(wǎng)。
家用儲能，在德國、在日本較多。家用儲能。是在基站的儲能系統(tǒng)，我國移動基站的儲能系統(tǒng)。
集裝箱式移動的儲能，2012年寧德新能源與電科院合作做的移動的應(yīng)急電源，可以替代柴油發(fā)電機。
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