中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：如今，儲(chǔ)能行業(yè)的動(dòng)態(tài)消息不時(shí)占據(jù)新聞?lì)^條，例如，紐約州部署規(guī)模最大的并網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，APS公司的一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)，加利福尼州每年發(fā)生的森林火災(zāi)推動(dòng)了住宅太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署等。研究機(jī)構(gòu)通過這些新聞可以獲得儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)和市場(chǎng)信息，并進(jìn)行調(diào)查和研究。
為了了解電池性能以描述各種儲(chǔ)能用例中的財(cái)務(wù)可行性，認(rèn)證機(jī)構(gòu)DNV GL公司發(fā)布了其2019年電池性能記分卡，主要著眼于影響電池退化的各種因素，重點(diǎn)關(guān)注儲(chǔ)能項(xiàng)目的融資能力。DNV GL公司在特定電池產(chǎn)品上進(jìn)行的研究可供最終用戶在購(gòu)買產(chǎn)品獲得更多知識(shí)和建議（電池的一些術(shù)語定義如下圖所示）。
DNV GL公司的一個(gè)研究小組增加了測(cè)試電池產(chǎn)品的數(shù)量（16種電池），并增加了測(cè)試項(xiàng)目，以包括近500條單獨(dú)的電池測(cè)試曲線。DNV GL的電池產(chǎn)品合格計(jì)劃（PQP）測(cè)試了電池的四種“濫用因素”：平均充電狀態(tài)（SOC）、平均充電狀態(tài)（SOC）波動(dòng)（或窗口）、電池充放電速率（C速率）和溫度。其邏輯是這四個(gè)變量主要決定電池的退化行為，并且了解它們對(duì)退化的影響，用戶可以在項(xiàng)目財(cái)務(wù)模型中獲得有關(guān)更換電池時(shí)間間隔的信息，從而了解電池更換成本。
DNV GL還希望引入一個(gè)新術(shù)語，以便在考慮電池工作壽命時(shí)考慮與“循環(huán)”相對(duì)應(yīng)的情況，即“吞吐量”（有時(shí)是“周轉(zhuǎn)率”），它實(shí)際上是考察流經(jīng)電池的總電量。例如，研究隨著容量退化，電池每個(gè)充放電周期輸送的總能量將如何變化。如下圖所示。
SUSI Partners公司推出了世界上第一個(gè)專用儲(chǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施基金會(huì)，而該公司在其儲(chǔ)能購(gòu)買協(xié)議中規(guī)定，采用電池必須能夠在使用十年之后仍然提供合同規(guī)定的最低電量，這意味著電池生產(chǎn)商提供的電池的初始容量將會(huì)過大。
研究報(bào)告還指出了關(guān)于平均充電狀態(tài)（SOC）和溫度的另外兩個(gè)細(xì)微差別。在下圖左下方的圖像中，可以看到其默認(rèn)充電狀態(tài)趨向于較高值的電池在其整個(gè)生命周期內(nèi)提供的電量往往較少，而保持在較低平均充電狀態(tài)（SOC）值的電池則提供了更多的電量。在右側(cè)，可以看到溫度產(chǎn)生的影響，并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，溫度圖表也很重要。需要注意，在45℃環(huán)境中運(yùn)行的電池起初提供了更多的電量，但是與在25℃環(huán)境中運(yùn)行的電池系統(tǒng)相比，隨著時(shí)間的推移，其放電量逐漸減少。
并按照上面的方式和原因進(jìn)行邏輯分析，研究小組研究了16種電池在四種基于鋰離子化學(xué)物質(zhì)電池的結(jié)果（下圖中5個(gè)圖表）：鎳鈷錳酸鋰（NMC）、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鈦酸鋰、磷酸鐵鋰（LiFePO4），以及一種專有化學(xué)成分的非鋰離子電池。對(duì)于每個(gè)測(cè)試的電池，研究小組研究了最佳和最差的溫度條件，最佳和最差的平均充電狀態(tài)（SOC）窗口，最佳電池充放電速率以及在這些條件或接近這些條件下測(cè)得的吞吐量。其目的是展示每種電池技術(shù)的應(yīng)用案例。
通過以上列出了特定電池產(chǎn)品的圖表，其中可以看到大多數(shù)收集的數(shù)據(jù)都有很大的變化。例如，某些電池產(chǎn)品的最佳平均充電狀態(tài)（SOC）范圍是100％至0％，而其他電池似乎在25％以下或90％以上時(shí)表現(xiàn)最佳。最佳平均充電狀態(tài)（SOC）范圍也有所不同。大多數(shù)電池似乎在25°C左右時(shí)性能最佳，但是有趣的是，它們?cè)谛阅茏畈畹臏囟确矫嬗兴煌?，大約一半的電池在溫度較高的情況下表現(xiàn)不好，而另一半電池在溫度較低的情況下表現(xiàn)不好。
下圖顯示了他們的期望與最終結(jié)果之間有何不同。
在這個(gè)研究中，主要反映出電池在應(yīng)用中出現(xiàn)的10個(gè)問題：性能取決于化學(xué)物質(zhì)、規(guī)格頁(yè)面和保修條款不一致、用戶需要更多文檔、考慮化學(xué)反應(yīng)時(shí)，電池和電池管理系統(tǒng)非常重要、冷卻問題、安全考慮、通風(fēng)問題、安裝位置、直接連接的電池?cái)?shù)量會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜事件。
此外在這個(gè)研究中，還進(jìn)行了消防安全測(cè)試，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，水仍然是首選滅火的最佳方法，甚至建議噴水量為電池每千克的水量0.1 GPM（0.4升/分鐘）。并指出，防止火焰在電池之間擴(kuò)散蔓延是阻止熱失控事件發(fā)生的最主要因素。
最后DNV GL表示，自從2016年以來，一些電池產(chǎn)品的能量密度提高了約150％，如今市場(chǎng)上推出了一些能量密度大于200Wh/kg的鋰離子電池。
