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储能电池技术进入百花齐放的多元化发展时代
来源: 钒电池微信   发布时间: 2016-05-24 16:47   458 次浏览   大小:  16px  14px  12px
今天,两年一届的中国国际电池技术交流会/展览会(CIBF2016)在深圳会展中心正式开幕。今年新增的“第一届中国国际储能技术与应用展览会”和“第一届中国国际移动电源展览会”同期开幕。 展会由中国化学与物理电源行业协会(CIAPS)主办,展出总面积82500平方米,国内知名电池企业天津力神、万向A123、中航锂电、惠州亿纬、雄韬、科陆电子等电池和系统方案解决企业,以及新嘉拓、鸿宝、浩能、赢合等设备厂商,天津巴莫、北京当升、厦门钨业等锂离子电池、四大材料及各种配套原材料零配件企业共计一千多家将悉数到场,展示最新储能科技、设备和解决方案。

今天,两年一届的中国国际电池技术交流会/展览会(CIBF2016)在深圳会展中心正式开幕。今年新增的“第一届中国国际储能技术与应用展览会”和“第一届中国国际移动电源展览会”同期开幕。

展会由中国化学与物理电源行业协会(CIAPS)主办,展出总面积82500平方米,国内知名电池企业天津力神、万向A123、中航锂电、惠州亿纬、雄韬、科陆电子等电池和系统方案解决企业,以及新嘉拓、鸿宝、浩能、赢合等设备厂商,天津巴莫、北京当升、厦门钨业等锂离子电池、四大材料及各种配套原材料零配件企业共计一千多家将悉数到场,展示最新储能科技、设备和解决方案。

储能技术引领产业突破

首届中国国际储能技术与应用展同期举办,据悉,作为未来推动新能源产业发展的最具前瞻性技术,储能将在新能源并网、电动汽车、智能电网、微电网、分布式能源系统、家庭储能系统、无电地区供电工程乃至未来能源安全方面都将发挥巨大作用。我国已把储能与分布式能源列入“十三五”规划“百大重点工程”,刘彦龙认为,“储能与分布式能源将在今后3-5年迎来更大的发展机会”。

据介绍,我国已成为全球最大的新能源汽车生产国和应用市场,新能源汽车对动力锂离子电池的需求量超过了140亿瓦时左右,同时,我国风电、光伏等绿色能源电力也在逐步改善传统的电网结构,为构建绿色智能的现代化电网提供能源。

业内专家认为,按照目前我国光伏和风能发电装机比例配比储能设备,在不考虑成本因素下,预计2020年我国储能市场需求空间将达到千亿元规模。

先进电池前沿技术研讨

展会上,由中国化学与物理电源行业协会、中国电子科技集团公司第十八研究所等单位联合举办“CIBF2016国际先进电池前沿技术研讨会”将把展会推向高潮。

刘彦龙介绍,CIBF2016国际先进电池前沿技术交流会的焦点是“锂离子动力电池及锂离子储能电池”的应用进展、产业与市场扩展以及新一代技术创新。会议将安排国内外60多位大咖分别从五个重点方向阐述行业关注的热点。

“交流会同时涵盖了铅酸与氢镍电池的技术新发展,而且延伸至新型电池技术领域,包括钠电池、全固态电池体系、液流电池、锌空气电池、锂硫电池以及电池内所包含的各种关键材料。”刘彦龙还特别提到,会议还安排了当今热点材料石墨烯在电池中的技术应用演讲项目。会议将汇聚来自50个国家和地区的上千名专家学者和制造商,共享电动车与储能两大应用领域的最新发展态势以及先进电池、材料、模块与系统技术的最新研究和应用成果。

储能电池技术进入百花齐放的多元化发展时代

储能技术的进步直接带动了储能产业的发展,同时各种技术应用模式也不断涌现。

储能技术尤其大规模储能技术具备的诸多特性得以在发电、输电、配电、用电4大环节得到广泛应用,储能技术是构建智能电网及实现目标不可或缺的关键技术之一。

当然,没有哪一种储能技术能解决所有的问题,储能技术先进性之争也讨论多年。虽然各类储能技术仍将保持多元化的发展格局,大多数技术都还处于完善和阶段,但安全性好、循环寿命长、成本低、能效高一直是未来储能技术的发展方向。在不同储能应用领域中,各种技术面临的挑战也不尽相同,需要不断地通过示范应用进行优化和验证。未来,各种储能技术将在不同应用领域中发挥各自的优势,并逐步走向成熟。

在应用层面,2015年之前,储能项目以示范应用为主,应用领域大致分为可再生能源并网、调频辅助服务、电力输配、分布式发电及微网、电动汽车光储式充电站;2015-2020年期间,开始出现若干初具商业化、但还不具备规模化复制条件的项目,正逐步向商业化迈进,并逐步建立起适合国情发展、具有可复制性的商业模式;2020年之后,储能在调频辅助服务、分布式发电及微网、电动汽车光储式充电站及需求侧管理等领域得到成熟应用,并形成若干典型的商业模式,逐步在各个领域实现商业化发展。

具有比较优势的储能电池技术

从储能技术五个主要关键评价指标来分析,即电池循环寿命、规模化、安全性、效率、成本,以下电池具有一定的比较优势:

最具技术成熟度优势——铅炭电池

铅炭电池是技术先进、性能优越的化学储能技术。根据现有测试,铅炭电池70%DOD循环使用寿命有望达到5000余次。由于铅炭电池的循环寿命较长且技术运用成熟,更适合应用于规模性储能,在削峰平谷,微网运行方面都能发挥很好的作用。

铅炭电池技术突破方向有三个,第一个是炭的作用机理方面还需要研究,因为现在作用机理非常多,而且不同炭材料的机理也不一样,所以这个机理必须要有针对性地改进和提高。第二是高性能炭材料与添加剂还要进一步完善,国际上也在往新的方向发展,我们现在用活性炭的材料或者磁木等材料。第三是不同的炭材料之间有机协同也需要进一步研究,铅炭电池里面的一些电池管理系统和规模化的技术,也是铅炭电池技术里非常重要的方面。

最具大规模性价比优势——全钒液流电池

液流电池是一种大规模高效电化学储能电池。由于具有单独的活性物质储液罐,液流电池的输出功率和容量相对独立,系统设计灵活,能量效率高,可深度放电而不损坏电池。主要包括四种技术类型,全钒电池、锌溴电池、铁铬电池和多硫化钠/溴电池。目前研究和应用最广泛的是全钒液流电池,适用于固定式大规模储能的装置,是规模储能技术的首选技术之一。

液流电池到2020年底,完善电池材料与电解液等关键技术,保持与国际水平的竞争优势,全钒液流电池能量成本降至2800-3000元/kwh。

最具市场应用优势——锂离子电池

截止2015年底,全球已投运的锂离子电池储能项目装机规模为356.7MW,占全球总规模的38%;中国已投运的锂离子电池储能项目装机规模为69.3 MW,占中国总规模的66%。中国储能市场中,锂离子电池具有绝对的应用优势。

锂离子电池到2020年底,完善锂离子电池各部件材料的研发与制备技术,与国际水平形成竞争,循环寿命提升至6000—8000次,成本降至1000-1500元/kwh;到2030年底,实现高性能、长寿命锂离子电池的规模化批量生产。

截止2015年底,全球已投运的锂离子电池储能项目装机规模为356.7MW,占全球总规模的38%;中国已投运的锂离子电池储能项目装机规模为69.3 MW,占中国总规模的66%。中国储能市场中,锂离子电池具有绝对的应用优势。

锂离子电池到2020年底,完善锂离子电池各部件材料的研发与制备技术,与国际水平形成竞争,循环寿命提升至6000—8000次,成本降至1000-1500元/kwh;到2030年底,实现高性能、长寿命锂离子电池的规模化批量生产。