中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：第十二屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)演講速記如下：
皮靂：很高興今天與在座的各位行業(yè)的專(zhuān)家一起交流安徽理士在儲(chǔ)能領(lǐng)域一些想法和探討。
在我們最近幾年關(guān)于各種電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域與市場(chǎng)的對(duì)接過(guò)程當(dāng)中，我們經(jīng)常遇到一些問(wèn)題，不管是國(guó)內(nèi)還是海外的。從工業(yè)備電到數(shù)據(jù)中心的備電甚至到各種基站的備電，很多客戶(hù)都希望能夠通過(guò)更小的體積得到更大的備電市場(chǎng)甚至是功率。都希望通過(guò)鋰電池技術(shù)或者是很多電化學(xué)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的目的。這個(gè)基礎(chǔ)我們分析判斷也是因?yàn)檎麄€(gè)全球的電氣化和數(shù)字化發(fā)展的速度，對(duì)整個(gè)電池儲(chǔ)能或者電化學(xué)儲(chǔ)能的牽引。
我們認(rèn)為通過(guò)新的鋰電技術(shù)的解決方案，的確都有可能實(shí)現(xiàn)。我們重點(diǎn)研究了數(shù)據(jù)中心當(dāng)中的一些應(yīng)用場(chǎng)景，因?yàn)閷?duì)理士國(guó)企來(lái)說(shuō)，我們?cè)谶^(guò)往的20年的鉛酸經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)中，在整個(gè)數(shù)據(jù)中心有更多的積累，利于我們和行業(yè)中優(yōu)秀的數(shù)據(jù)中心的設(shè)備制造商和技術(shù)方案商進(jìn)行溝通。我今天是以數(shù)據(jù)中心的技術(shù)應(yīng)用作為切入點(diǎn)。
安全性對(duì)于整個(gè)數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)是一個(gè)頭等大事，從整個(gè)的應(yīng)用上、容量的規(guī)劃、安全管理是我們重要考量的核心。還有便捷的人工維護(hù)，還有能源的利用效率、機(jī)房系統(tǒng)設(shè)備的兼容性和匹配性。
我們對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的備電的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)數(shù)據(jù)中心的備電的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，一次性投入里面有個(gè)成本，有個(gè)不同的占比。傳統(tǒng)的鉛酸占比是在70%到85%之間，而鋰電是在50%到80%之間。從管理系統(tǒng)上來(lái)說(shuō)，鉛酸是不需要的，而鋰電池是需要配備管理系統(tǒng)。但同時(shí)如果說(shuō)我整個(gè)設(shè)備需要的備電時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)，整個(gè)管理系統(tǒng)的成本分?jǐn)倢?huì)越低。剩下就是備件系統(tǒng)，還有人工的運(yùn)輸、安裝、維護(hù)的成本。
對(duì)于整個(gè)類(lèi)似于數(shù)據(jù)中心這種應(yīng)用場(chǎng)景的電芯選擇上，我們也做了一些研究和實(shí)驗(yàn)測(cè)試。從目前來(lái)說(shuō)，主流的鋰電池技術(shù)路線如果從工藝上劃分，可以分卷繞和疊片，各有各的優(yōu)勢(shì)。卷繞合格率更高，成本更低，疊片合格率稍微低一點(diǎn)，成本稍高一點(diǎn)，但是組合成電芯以后，疊片工藝的電芯具有更好的高溫性能或者說(shuō)備充備放的性能。從市場(chǎng)上主流的三種電芯來(lái)說(shuō)，分為鋁殼，有圓柱和軟包，絕大多數(shù)的鋁殼電芯是采用卷繞工藝，對(duì)整個(gè)市場(chǎng)的電芯的制作工藝進(jìn)行了解以后，包括整個(gè)上游產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的材料輔助體系了解以后，我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)很尷尬的事情，因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)是整個(gè)儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展的排頭兵，也是因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)的發(fā)展才有了今天整個(gè)鋰電池或者說(shuō)新型儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展的牽引。但是我們很尷尬地發(fā)現(xiàn)，因?yàn)闉榱爽F(xiàn)在中上游的主流的材料廠商他們主要的客戶(hù)群體最具話語(yǔ)權(quán)還是各大車(chē)廠，不管是從設(shè)備匹配上或者從他們標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的推出上，更適應(yīng)于電動(dòng)汽車(chē)高電壓低電流的應(yīng)用需求，而對(duì)于整個(gè)儲(chǔ)能領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，這塊就比較尷尬。第一，現(xiàn)有的材料供應(yīng)狀況上游來(lái)說(shuō)，不具備大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化的供應(yīng)符合儲(chǔ)能需求的材料。比如舉一個(gè)例子，正負(fù)極里面用的銅箔和鋁箔，在其他材料不變的情況下，采用疊片工藝的電芯在充放電的時(shí)候，整個(gè)溫升的差值在6到7度，對(duì)于儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)大家都知道整個(gè)鋰電池的安全管理就是對(duì)溫度的管理，當(dāng)銅箔從8降到4.5的時(shí)候，我們不知道在未來(lái)做各種儲(chǔ)能設(shè)施和儲(chǔ)能電站的時(shí)候，甚至是大備率高功率輸出的數(shù)據(jù)中心用的鋰電池的時(shí)候，我們的電芯的合適材料成本如何去優(yōu)化和控制？所以在這里我也想呼吁一下，一些新切入這個(gè)賽道的材料廠商是否可以考慮一下針對(duì)性的，針對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域，包括數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域這個(gè)方興未艾的賽道，去做一些對(duì)標(biāo)性的原材料產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。
圓柱電芯，目前來(lái)說(shuō)在高功率相對(duì)中等容量，或者用傳統(tǒng)的UPS領(lǐng)域的說(shuō)法，3分鐘備電5分鐘備電，我們發(fā)現(xiàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)圓柱電芯它的溫升速度和溫度的可控性和安全性反而是最佳的，但是它有一個(gè)非常大的缺陷，就是在我整個(gè)PACK集成過(guò)程中，很容易產(chǎn)生各種虛汗等等的問(wèn)題，對(duì)于整個(gè)PACK集成成本的增加幅度也是比較高的。
軟包。目前市面上主流的軟包生產(chǎn)工藝是疊片工藝，對(duì)鋰電池的工業(yè)性特性和溫升特性都比較高，適合于一些相對(duì)高功率，比如說(shuō)15分鐘備電，20分鐘備電，持續(xù)大功率放電的需求。
因?yàn)閮?chǔ)能領(lǐng)域關(guān)系著國(guó)計(jì)民生的各個(gè)方面，不管是家庭的戶(hù)用性?xún)?chǔ)能，還是源側(cè)還是用戶(hù)側(cè)，特別是以數(shù)據(jù)中心為例，可能一場(chǎng)火災(zāi)或者一場(chǎng)儲(chǔ)能設(shè)施的安全事故，燒掉的不僅僅是你場(chǎng)所內(nèi)的各種設(shè)備，更重要是設(shè)備當(dāng)中存儲(chǔ)的無(wú)法衡量?jī)r(jià)值的各類(lèi)數(shù)據(jù)。隨著整個(gè)城市的智能化的建設(shè)，我們展望未來(lái)很有可能在五年后、十年后每個(gè)城市甚至是每一個(gè)有規(guī)模點(diǎn)的縣鎮(zhèn)都有可能有一個(gè)數(shù)據(jù)中心，來(lái)協(xié)同政府對(duì)于交通信息的管理。從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性的設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是遠(yuǎn)遠(yuǎn)凌駕于電動(dòng)汽車(chē)之上。
鋰電池依靠其較高的能量密度和占地面積小，備率好的特點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始成為電化學(xué)的主力，從3C到小動(dòng)力，再到乘用車(chē)的電氣化，“雙碳”影響下，大型儲(chǔ)能和高功率儲(chǔ)能快速增長(zhǎng)，但是鋰電池的應(yīng)用從它的研發(fā)面世那一天，一直到今天整個(gè)安全性和整個(gè)成本的考量是在業(yè)界同仁的不懈追求和努力的方向。我們初步把整個(gè)鋰電系統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)原則來(lái)說(shuō)，或者按照我們公司本身的特質(zhì)來(lái)說(shuō)，按照本質(zhì)安全和傳統(tǒng)安全做了一個(gè)劃分。所謂本質(zhì)安全我們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，是我們的設(shè)計(jì)指導(dǎo)的底線，是必須滿足的。傳統(tǒng)安全是一種預(yù)防手段，我們認(rèn)為在本質(zhì)安全的角度上來(lái)說(shuō)，該具備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是不能有絲毫的折扣。而傳統(tǒng)安全可以通過(guò)本質(zhì)要求的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，包括員工操作的標(biāo)準(zhǔn)化，管理的標(biāo)準(zhǔn)化，來(lái)輔助做適當(dāng)?shù)某杀窘档?。我們把整個(gè)電芯的熱失控和外部電火花的抑制，從電芯工藝的選擇、電芯材料的選擇到整個(gè)模組的安全電氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這都是要形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的安全設(shè)計(jì)規(guī)范，要不打折扣的完成。至于后面的熱失控?cái)U(kuò)散、模組燃燒的抑制性的手段或者是阻燃手段，我相信在前面做好的話，后面可以降低和減少很多東西。比如舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，現(xiàn)在有很多是采用消防級(jí)，是一個(gè)預(yù)防災(zāi)害擴(kuò)大的手段，屬于傳統(tǒng)安全的設(shè)計(jì)。但是我在電池電芯的隔膜選擇上，能夠用陶瓷隔膜，能夠在市場(chǎng)承擔(dān)認(rèn)可的情況下采用陶瓷隔膜是否會(huì)更好一些？當(dāng)我僅僅是單體電芯發(fā)生了一些異常，可能自己就終止了災(zāi)害的繼續(xù)延伸。
高功率電芯選型對(duì)我們來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在主要是推23到27安的疊片式的軟包，主要是希望成模組以后，希望達(dá)到一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就是在整個(gè)模組箱內(nèi)任意一點(diǎn)的溫升的差值，不超過(guò)5度，盡量實(shí)現(xiàn)整個(gè)模組級(jí)別的系統(tǒng)內(nèi)的電芯的熱均衡一致性，延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)的壽命和安全性。
這是我們一些工藝。比如說(shuō)通過(guò)縫隙間填充導(dǎo)熱硅膠做一個(gè)絕熱隔氧的處理等等。這是方形電芯模組的一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)于模組類(lèi)整個(gè)溫度控制是40度風(fēng)冷啟動(dòng)，35度關(guān)閉。這是自己開(kāi)發(fā)的一個(gè)BMS，區(qū)別于目前市場(chǎng)上所謂的三級(jí)架構(gòu)，我們采用的是主控一體的模式，因?yàn)槲覀冊(cè)谡麄€(gè)高壓系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)的一個(gè)設(shè)計(jì)理念，就是當(dāng)萬(wàn)一我的系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，我可以瞬間把整個(gè)系統(tǒng)從高壓分割為低壓，比如說(shuō)48的模組或者51.2的模塊，各自獨(dú)立存在，這樣第一可以有效隔絕整個(gè)災(zāi)害的延伸，第二可以保障出現(xiàn)事故的時(shí)候操作人員的安全。可以同時(shí)支持36路的電壓的采集和36度的溫度采集，目前能夠做到每一串有獨(dú)立的電壓采集和溫度采集，可以確保每個(gè)模組內(nèi)做到每個(gè)電芯的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
在模組內(nèi)除了電芯溫度預(yù)警包括一些消防的手段和設(shè)施的組成。整個(gè)設(shè)計(jì)理念就希望整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備，當(dāng)在外部斷電的時(shí)候，能夠有效地給到客戶(hù)動(dòng)力支撐滿足客戶(hù)的各種需求。這是我們整個(gè)針對(duì)數(shù)據(jù)中心BMS包括整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的各種模塊，其中有一個(gè)獨(dú)有的服從管理電路，因?yàn)榉墓芾黼娐窂默F(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，主要是解決一些老式的設(shè)備，原來(lái)是鉛酸的設(shè)備，考慮成本，客戶(hù)無(wú)法針對(duì)鋰電的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備更換的時(shí)候滿足需求，主要是集成了應(yīng)對(duì)鉛酸特性的管理電路。
這是整個(gè)的界面。BMS的界面，這是整個(gè)主控一體BMS的實(shí)物圖，主控一體設(shè)計(jì)支持兩路看通信，包括兩路看節(jié)點(diǎn)。同時(shí)支持4路繼電器的接入，每路都可以獨(dú)立控制，靈活組網(wǎng)，這也是實(shí)現(xiàn)能夠快速?gòu)母邏呵袚Q成安全低壓的一個(gè)最重要的手段和設(shè)計(jì)。這是我們組成系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)一種串并聯(lián)的方式，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管控手段，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程可監(jiān)控可操控。我們認(rèn)為如果說(shuō)有具備條件的客戶(hù)，能夠?qū)?shù)據(jù)中心的備電和部分的光伏太陽(yáng)能甚至是峰谷調(diào)頻相結(jié)合起來(lái)，能夠創(chuàng)造和帶來(lái)的價(jià)值將會(huì)更大。
就說(shuō)這些，謝謝。
