中國儲能網(wǎng)訊:近期,喬治費歇爾金屬成型科技(昆山)有限公司4.5MW/8.94MWh儲能項目開工,該儲能項目采用半固態(tài)磷酸鐵鋰電池,系統(tǒng)總容量配置為4.5MW/8.94MWh。
作為電池技術的“明星”,固態(tài)電池除了在車用領域備受矚目,近年來也越來越多地應用于儲能項目,為推動能源轉型貢獻力量。在業(yè)內(nèi)人士看來,固態(tài)電池的高穩(wěn)定性以及長循環(huán)壽命特性使其成為儲能領域新寵。未來隨著技術難點不斷攻克、商業(yè)化進一步提速,固態(tài)電池有望在儲能發(fā)展中進一步發(fā)揮重要作用。
■ 儲能應用提速
截至目前,寶馬、豐田等多家車企均已宣布固態(tài)電池裝車時間點,加速推進商業(yè)化應用。值得注意的是,除車用領域外,固態(tài)電池在儲能領域的應用也愈發(fā)受關注。
今年以來,已有多個固態(tài)電池儲能項目實現(xiàn)投運、開工、并網(wǎng)。7月29日,嘉興市秀洲區(qū)悉科1237產(chǎn)業(yè)園466kWh固態(tài)電池儲能項目順利竣工,成為浙江嘉興地區(qū)首個用戶側固態(tài)電池儲能技術應用項目。
6月,全球首套原位固態(tài)化固態(tài)電池電網(wǎng)側大規(guī)模儲能電站項目——浙江龍泉磷酸鐵鋰儲能示范項目正式實現(xiàn)全容量并網(wǎng)。該項目為浙江省“十四五”新型網(wǎng)側儲能示范項目之一,也是浙江省接入電壓等級(500千伏劍川變)最高的采用1500伏液冷的原位固態(tài)化半固態(tài)電池儲能電站。項目融合了半固態(tài)電解質、原位固態(tài)化、預埋鋰等多項自主創(chuàng)新技術。
同在6月,由中國中車集團旗下中車株洲所設計、施工、供應設備的中電建新疆巴里坤156MW/624MWh儲能項目正式投入運營。該項目配置了150MW/600MWh磷酸鐵鋰電池艙、2.5MW/10MWh半固態(tài)電池儲能系統(tǒng)、2.5MW/10MWh全釩液流儲能系統(tǒng)和1MW/4MWh鈉離子電池儲能系統(tǒng),形成了多元儲能體系。
業(yè)內(nèi)有觀點稱,固態(tài)電池作為儲能技術路線的重要補充,有望成為儲能行業(yè)的下一個熱點。
■ 降低安全風險
目前來看,儲能項目中大多使用鋰離子電池。在業(yè)內(nèi)人士看來,相較于傳統(tǒng)鋰離子電池,固態(tài)電池具有更穩(wěn)定的性能,能夠顯著提升儲能電站的安全性。
據(jù)了解,近年來儲能電站的高速發(fā)展的同時,也面臨更嚴峻的安全挑戰(zhàn)。中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會副秘書長陳永翀近期公開表示,目前鋰電儲能存在瓶頸問題,例如電芯級別的本質安全,電芯不能熱失控和燃燒爆炸?!颁囯妰δ苓€做不到這一點,因此大家對于鋰電用于未來大規(guī)模儲能心存疑慮?!?
一位電池行業(yè)人士在接受《中國能源報》記者采訪時談到,一個儲能電站的電芯數(shù)量遠大于車輛動力電池包內(nèi)的電芯數(shù)量。因此原本著火概率較低的電芯,在數(shù)量超大的情況下組成超大系統(tǒng),會增加整個電站的起火概率。
“傳統(tǒng)的鋰離子電池使用的是液體電解質,而固態(tài)電池使用固態(tài)電解質,這種電解質具有不易燃、無腐蝕、不揮發(fā)等特性,可解決液態(tài)電池存在的內(nèi)部漏液、短路等安全隱患,降低電池起火、爆炸等風險,保障電站安全運行。另外,固態(tài)電池的長循環(huán)壽命,也提高了電池使用壽命,降低設備維護成本?!眹H智能運載科技協(xié)會秘書長張翔向《中國能源報》記者表示。
不過,張翔也提到,固態(tài)電池目前仍主要用于車端?!肮虘B(tài)電池生產(chǎn)工藝尚不成熟,在實際生產(chǎn)過程中廢品率較高,導致生產(chǎn)成本偏高,一般搭載在價格相對較高的車型上?!?
整體來看,固態(tài)電池在儲能領域展現(xiàn)出巨大潛力和優(yōu)勢,未來隨著市場需求的增長以及技術的不斷進步,固態(tài)電池在儲能領域的應用規(guī)模有望進一步增長。
■ 性能仍待優(yōu)化
值得注意的是,雖然固態(tài)電池因其安全性能優(yōu)異等特點被廣泛看好,但目前多數(shù)企業(yè)所研發(fā)生產(chǎn)的固態(tài)電池實際上仍處于包含部分液態(tài)電解質的半固態(tài)階段。實踐表明,半固態(tài)電池在性能、技術成熟度上未達到預期,電解液含量的控制是關鍵問題之一。
為實現(xiàn)全固態(tài)電池的理論安全水平,企業(yè)還需加強研發(fā),進一步優(yōu)化材料體系和工藝流程。“從性能上看,半固態(tài)電池對于電池能量密度并沒有特別明顯的提升,雖然現(xiàn)在許多企業(yè)都在積極生產(chǎn)半固態(tài)電池,但未來肯定還是會走上全固態(tài)路線?!敝袊姵禺a(chǎn)業(yè)研究院院長吳輝近期接受《中國能源報》記者采訪時說。
整體來看,固態(tài)電池作為一種新型的能源存儲技術,正逐步成為儲能市場新寵。此外,固態(tài)電池在低空經(jīng)濟、消費電子等領域的應用也備受關注,未來有望實現(xiàn)應用領域的“多點開花”。以低空領域為例,固態(tài)電池的高能量密度特性非常貼近低空場景電池要求,能夠使低空飛行器在相同體積或重量下攜帶更多電能,提升續(xù)航能力。
中信建投研報指出,固態(tài)電池若能發(fā)揮并強化安全性的優(yōu)勢,力爭占據(jù)能量密度優(yōu)勢,將倍率、循環(huán)壽命和工藝性進一步優(yōu)化,則可鞏固其優(yōu)勢場景下的核心潛在客戶;如果性能和成本有所突破,其市場空間會擴大,并成為鋰電池的關鍵技術路線,預計到2025年,全球各類固態(tài)電池市場或達千億元規(guī)模。