儲能電池參數(shù)詳解及趨勢分析
2023-09-20 12:09:28儲能系統(tǒng)的裝機容量快速增長使儲能領(lǐng)域成為電池制造商新的競爭戰(zhàn)場。無論是從電動汽車(EV)市場向多元化發(fā)展,還是專注于電池儲能系統(tǒng),對于電池供應(yīng)商來說都是一個很有吸引力的機會,可以利用未來十年的強勁發(fā)展。
電池是電化學(xué)儲能系統(tǒng)中最重要的部分,占儲能系統(tǒng)成本的60%,PCS構(gòu)成20%,EMS構(gòu)成10%, BMS構(gòu)成5%,其他配件構(gòu)成5%。有相關(guān)數(shù)據(jù)表示,中國儲電池出貨量保持高速增長勢態(tài),未來三年年均增長率超過50%。
儲能產(chǎn)業(yè)化拐點正加速到來,今年開年以來,多家電池企業(yè)簽下大額儲能電池訂單,同時儲能電池產(chǎn)能布局正密集進行。
據(jù)電池中國不完全統(tǒng)計,新年伊始,國內(nèi)電池企業(yè)在儲能電池項目方面的布局已超過200GWh。
儲能電池的分類及性能參數(shù)
儲能電池是儲能系統(tǒng)的核心部分,約占儲能系統(tǒng)總成本的60%。與動力電池不同,儲能電池以其削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻、平滑新能源電力輸出等功能,廣泛應(yīng)用于發(fā)電、輸配電、用電等電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)。按照下游應(yīng)用方向,可分為發(fā)電側(cè)(解決風(fēng)光發(fā)電的間歇性和波動性導(dǎo)致的電網(wǎng)不穩(wěn)定問題)、電網(wǎng)側(cè)(維持電網(wǎng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn))、用戶側(cè)(可削峰平谷,節(jié)省用戶電費)三個方向。
現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣泛是鉛蓄電池和鋰電池。
電池主要性能參數(shù)
48V儲能鋰電池參數(shù)(派能US2000)
1、Ah(安時數(shù))
反映電池容量大小,如48V100Ah表示電池的容量為4.8度電。標(biāo)稱電壓和標(biāo)稱安時數(shù),是電池最基本也是最核心的概念。電量Wh=功率W*小時h=電壓V*安時數(shù)Ah
2、C (電池放電C倍率)
反映電池充放電能力倍率。充放電倍率=充放電電流/額定容量。表示放電快慢的一種量度。一般可以通過不同的放電電流來檢測電池的容量。例如電池容量為100A·h的電池,用15A放電時,其放電倍率即為0.15C。
3、DOD (Depth of Discharge)放電深度
指在電池使用過程中,電池放出的容量與電池額定容量的百分比。同一電池,設(shè)置的DOD深度和電池循環(huán)壽命成反比。當(dāng)提升某一方面的性能,就會犧牲其他方面的性能。
如:DOD 80% 的情況下,鋰電池循環(huán)壽命可達 6,000 ~ 12,000 次。
DOD與電池循環(huán)次數(shù)的關(guān)系
4、SOC(State of charge) 荷電狀態(tài)
表示電池剩余電量占電池額定容量的百分比。
5、SOH(State of Health)
電池健康狀態(tài)(包括容量、功率、內(nèi)阻等),是電池從滿充狀態(tài)下以一定的倍率放電到截止電壓所放出的容量與其所對應(yīng)的標(biāo)稱容量的比值。
簡單來說,就是電池使用一段時間后,性能參數(shù)與標(biāo)稱參數(shù)的比值,新出廠電池為100%,完全報廢為0%,而根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn),電池使用一段時間后,電池充滿電時的容量低于額定容量的80%,電池就應(yīng)該被更換。
6、三段式
一般指一種分三個階段進行充電的裝置,三段式充電是一個自動充電的過程,恒流、恒壓和浮充是三段式充電的三個必須階段。
儲能電池發(fā)展趨勢
鋰離子電池逐步取代鉛酸蓄電池
電池是效率較高的儲能方式。鋰離子電池具有環(huán)境污染小、能量密度高、循環(huán)壽命長、倍率性能強等優(yōu)點,隨著其成本下降,鋰離子電池的經(jīng)濟性開始日益凸顯,在儲能市場的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。新建電池儲能設(shè)施更加廣泛地采用鋰離子電池,已投入使用的存量鉛酸蓄電池也逐漸被鋰離子電池所取代。未來,儲能鋰離子電池市場發(fā)展前景較大。
磷酸鐵鋰電池備受青睞
在儲能鋰離子電池中,磷酸鐵鋰電池相比三元材料電池更具優(yōu)勢,是未來鋰離子電池發(fā)展的主流方向,主要原因在于:儲能電池主要關(guān)注電池生產(chǎn)使用的經(jīng)濟性,更多考慮電池成本、循環(huán)性能、全生命周期成本等因素。因此,磷酸鐵鋰電池因其低生產(chǎn)成本、高循環(huán)次數(shù)等優(yōu)勢備受青睞。