深圳眾城卓越科技有限公司儲能事業部總監姜金龍先生

 

　　姜金龍：大家好，很榮幸能夠參加這個會議，因為剛才我聽CQC的趙總也有提到變槳的儲能，長葉片能量不足的問題，剛好我接著也是說說這個事情。這個是我拜訪了一些客戶，從客戶的一些需求里面大概提煉出來的從整機的角度大家比較關心的一些東西，一是能量的計量，還有電量的計量，電量計量就是使用之后超級電容或者是電池還有多少電量，然后還有高溫的存儲壽命，然后倍率和循環壽命，現在提的比較多的就還有成本，現在大家對成本都比較關注。

 

　　這個是我們按照國標32077-2016中的5.7.1.3，這個變槳距速度在整個廠站級距角范圍內完成大于1次順槳的能力。我們以121米葉片為例計算，可以下來完整的順槳22次，鉛酸可以順槳32次，超級點是可以順槳一次。鉛酸電池盒鋰電池能量足夠大，電量的計量也會更準一些，因為它容量大所以一定范圍內也能夠堅持誤差。

 

　　這些是我們我們設置了一些測試的一些鋰電池模組鉛酸電池超級電容，這個是我們推算出來的，整個模組我現在測了大概有1300多次，目前容量可以保證在2400的時候容量是大于70%，而鉛酸電池做滿充電到30%的放電，循環壽命目前測出來也是大于1000次多一點點。超級電容這個數據我們是做了部分測試，電池最大的放電倍率，鋰電池的放電倍率在15-30。鉛酸電池我們取得是10C的電池，最大持續電流是52A，超級電容單個是220A。鉛酸電池就目前來看用在變槳上倍率稍顯不足。以三元電池為例，正極材料含Ni、Co等金屬，電池的單串成本較超級電容略高，但鋰電池電池在變槳上電壓可以用到4.0V左右，串聯數量少。綜合成本低于超級電容。

 

　　這個是拿著市面上常見的幾種儲能單元，三元電池單體電壓3.7V，理論使用壽命10年。磷酸鐵鋰使用時間大概在10-20年之間，鈦酸鋰電池理論使用壽命大概在15-20年，超級電容是使用壽命是10年。我們對這幾種做了一個對比，三元電池的優勢就是產業成熟，在3C產品上大量應用，在變槳上我們看到的它的壽命和超級電容相當，一定程度的是免維護的。它的劣勢就是它需要在變槳驅動器內設計BMS，因為鋰電池對管理要求比較高，整個BMS主控需要做到變槳驅動器。

 

　　磷酸鐵鋰電池高性能比三元電池好一點，它的成本因為電壓比較低，所以它的成本會和三元電池相比它會高一點，應該和超級電容的整個模組的成本差不多。鈦酸鋰電池它的優勢就是負50-60度完全充裝點，不需要熱管理，這個成本相對比較高一點，這個是拿的幾種說明。

 

　　幾種常見儲能單元對比，鋰離子電池正極脫嵌和負極插入鋰離子均為化學反應，以三元電池和鈦酸鋰負極為例。充電時正極脫嵌鋰離子，負極插入鋰離子。鋰離子超級電容器一個電極使用鋰離子的材料，一個電極使用活性炭，這樣鋰離子超級電容器所有的指標都是介于鋰電池和超級電容之間的。我們這個電池高溫的循環衰減主要是電機表面的一些負反應導致的，鋰電池和超級電容它的電解液體系都差不多，所以他們電解液自身的高溫特性是相當的，它真正的影響高溫存儲壽命的實際上就是電極的穩定性，目前已經量產的認為最穩定的兩種電極是磷酸鐵鋰和鈦酸鋰，它主要是兩種電極材料，它的晶體結構都是尖晶子結構。

 

　　這個是我個人對于變槳儲能單元需求解讀，鉛酸電池一定是被淘汰的，雖然成本比較低但是它的綜合成本是比較高的。鋰電池和超級電容器都是比較好的變槳儲能單元，但是鋰電池相對于超級電容器它的成本會低一些，能量會高一些，這些常業上或者大容量機組上體現的會更明顯。同時3C產品電動車還有儲能行業的發展將有效的促進長壽命鋰離子電池的不斷成熟，比如說磷酸鐵鋰和鈦酸鋰電池目前都已經是批量化生產并應在其他行業了。這些電池理論上管理合理的話，都可以實現20年風機的整個壽命周期類的免維護，偶覺得這些都是我們可以做一些嘗試的。一些新型的儲能單元目前我們做的實驗就是覺得還是在體系和生產上還是有一些問題。從長遠來看，這些問題都可以克服的，需要做一些更充分的調研和測試。

 

　　這是我做的對比表格，裝機數量不一定太對，鉛酸電池目前整機數量大概在4萬臺左右，超級電容器是6萬臺左右。鉛酸電池它的壽命比較短，它的主要影響的因素是以下這幾個方面：充電不足導致電池硫酸鹽化，該充電導致電池失水。

 

　　我們在市場調研，大概三元里電池在最多的應用是在十年左右，我個人也取得一個大概運行了6年的風電機組的一塊鋰電池我們做了測試，在變槳電機滿載15秒為標準的話連續測試了7次。

 

　　超級電容器目前來看是用在變槳上是比較好的，因為它的管理相對簡單，也不需要做熱管理，它的高溫衰減性能也是優于鉛酸電池的，是一種比較好的儲能裝置。它的最大的問題還就是儲能能量比較小，然后能量計量是比較困難的，因為我們沒有好的方法來判斷超級電容它的能量到底有多少，是否能夠滿足順槳的需求，這個還是用超級電容一個最大的問題。

 

　　這個是我們自己做過的一個案例，就是用鋰電池改的變槳的鉛酸電池，這個是原來的某個變槳系統的后備電源，是360V，5Ah的鉛酸電池，在主控內有加入鉛酸檢查以及溫度補償等各種參數設定，我們用鋰電池把它做了改造。使用了4塊93.6V、5.2Ah的鋰電池，以及一個主控的BMS的模塊。整個參數就是5.2Ah，374.4V，充電電壓410V。這個是鋰電池的一些參數，這個是改裝的接線方式。

 

　　這個產品我們就是在內部加了電壓和溫度采集，然后對整個電池的一致性也做了監控，然后對于加熱的一致性也做了監控。整個系統有過充電，過放電，過溫，告警等等所有鋰電池需要的保護功能我們都做了。

 

　　這個是我們整個系統也做了一些自己以及第三方做了一些測試。謝謝大家！