4月11日，南都電源重磅發(fā)布690Ah超大容量儲(chǔ)能專用電池。這是南都電源在鋰電儲(chǔ)能大電池時(shí)代，突破當(dāng)前280/314Ah電池尺寸規(guī)格，將單體電池容量大幅提升的重要技術(shù)升級(jí)。
新品儲(chǔ)能電池基于690Ah尺寸規(guī)格，可兼容650Ah至750Ah的容量。搭載該款電池的20尺儲(chǔ)能系統(tǒng)容量可達(dá)6MWh。
一系列關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，使南都690Ah電池?fù)碛?0年超長壽命，體積能量密度達(dá)380-440Wh/L，循環(huán)壽命高達(dá)15000次，單體能量超過2度電，能量效率超96%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)五年“零”衰減。
五年“零”衰減 實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)降本增效
儲(chǔ)能企業(yè)紛紛推出大電池的背后，最核心目的仍是進(jìn)一步降本。由于電池容量變得更大，系統(tǒng)集成時(shí)使用的電池?cái)?shù)量和零部件數(shù)量更少、效率更高。
相較于行業(yè)普遍的280/314Ah電池方案，南都690Ah超大儲(chǔ)能電池在電芯、系統(tǒng)、制造三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)降本增效，提高了儲(chǔ)能項(xiàng)目的整體收益。
在電池層面，南都690Ah超大儲(chǔ)能電池的電池殼、箔材等結(jié)構(gòu)件數(shù)量可減少50%，疊片效率提升150%;從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，由于電池串并聯(lián)數(shù)量大幅減少，可減少50%的系統(tǒng)電氣連接部件。
相較于280Ah電池方案，南都690Ah電池實(shí)現(xiàn)了電池層級(jí)綜合成本降低10%以上，PACK和系統(tǒng)層級(jí)降本超過25%，集成效率提高75%，制造效率提升22%。“這種化繁為簡的設(shè)計(jì)，使得電池管理更簡易，系統(tǒng)維護(hù)成本也會(huì)相應(yīng)大幅降低。”南都電源副總裁、總工程師相佳媛說。
此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)成本中電池占比非常高，電池衰減成本也成為投資方的一大痛點(diǎn)。南都690Ah超大儲(chǔ)能電池采用低膨脹低鋰耗負(fù)極、高溫極致穩(wěn)定電解液和固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)，穩(wěn)固陽極界面、均勻鋰離子分布，解決了電池陽極坍塌和鋰枝晶難題，同時(shí)以正負(fù)極雙重補(bǔ)鋰技術(shù)，全生命周期補(bǔ)償鋰損失，保證了儲(chǔ)能系統(tǒng)五年“零”衰減。
超大電池的安全如何保障?
電池越大，產(chǎn)熱量就越大，熱失控的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加，這無疑對(duì)電池本征安全提出了更嚴(yán)苛的要求。
南都電源從電池材料入手，利用固態(tài)電解質(zhì)構(gòu)筑準(zhǔn)固態(tài)導(dǎo)鋰界面，電解液用量降低30%，可燃性組份更少，熱失控后內(nèi)部溫度大幅降低。與此同時(shí)，公司突破了鹵化物電解質(zhì)關(guān)鍵材料技術(shù)，離子電導(dǎo)率接近10-3S/cm，解決了固態(tài)電解質(zhì)導(dǎo)電率差的問題。
為確保電池安全性，南都電源從電化學(xué)體系、結(jié)構(gòu)和工藝多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。通過SNS低產(chǎn)熱技術(shù)的創(chuàng)新性應(yīng)用，在690Ah電池能量較280Ah提升140%的情況下，電池0.5P充放電溫升小于4℃，熱失控后最高溫度下降50℃。
實(shí)現(xiàn)更優(yōu)循環(huán)性能
在安全的基礎(chǔ)上，南都電源又在電池循環(huán)壽命提升上尋求突破。南都690Ah電池以高溫極致穩(wěn)定電解液抑制高溫副反應(yīng)，電極界面更為穩(wěn)固，從而達(dá)到長循環(huán)的目的。
針對(duì)長循環(huán)關(guān)鍵技術(shù)難題，南都690Ah電池以“超低膨脹系數(shù)、低鋰耗人造石墨技術(shù)”和“雙重補(bǔ)鋰技術(shù)”，解決了負(fù)極膨脹問題和鋰損耗問題。
南都電源自主研發(fā)的“超低膨脹系數(shù)、低鋰耗人造石墨技術(shù)”，能使鋰離子優(yōu)先嵌入結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定的石墨，有效降低脫嵌鋰引起的石墨膨脹，膨脹率減少20%，提升了材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
電池中鋰離子的損耗會(huì)直接影響鋰電池壽命，安全、高效的補(bǔ)鋰技術(shù)就非常關(guān)鍵。南都電源采用正極和負(fù)極的雙重補(bǔ)鋰技術(shù)，精準(zhǔn)補(bǔ)償電池全生命周期的鋰損失，并實(shí)現(xiàn)循環(huán)過程中鋰離子的可控緩釋，提高了電池循環(huán)性能和能量密度。
南都電源電池研發(fā)部負(fù)責(zé)人茆志友說：“通俗點(diǎn)講，超低膨脹系數(shù)、低鋰耗人造石墨技術(shù)是增強(qiáng)電池自身‘免疫力’，從而達(dá)到較低的鋰損耗;雙重補(bǔ)鋰技術(shù)是‘提前補(bǔ)充能量’。經(jīng)驗(yàn)證，兩種技術(shù)均顯著提高了南都690Ah電池的循環(huán)性能，實(shí)現(xiàn)了萬次循環(huán)壽命。”
長短時(shí)儲(chǔ)能全覆蓋
為提升可再生能源利用率，實(shí)現(xiàn)GWh甚至TWh級(jí)別的單體儲(chǔ)能，全球?qū)﹂L時(shí)儲(chǔ)能的需求非常迫切，但受成本、技術(shù)等多重因素制約，目前市場上大部分儲(chǔ)能項(xiàng)目時(shí)長都在2-4小時(shí)。
南都690Ah超大儲(chǔ)能電池不僅能滿足應(yīng)急調(diào)頻、用戶側(cè)應(yīng)急使用等短時(shí)儲(chǔ)能需要，也可以滿足電網(wǎng)調(diào)峰、補(bǔ)充用電缺口等長時(shí)儲(chǔ)能的需求，實(shí)現(xiàn)1至8小時(shí)儲(chǔ)能場景的全覆蓋應(yīng)用。
此外， 690Ah電池還解決了長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本高、效率低的痛點(diǎn)。“從材料性能與具體應(yīng)用場景符合度的角度考慮，大電池鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)在未來一段時(shí)間內(nèi)，將是電化學(xué)儲(chǔ)能的理想方案。”相佳媛說。
目前，南都690Ah超大容量儲(chǔ)能專用電池已通過短路、過充、擠壓、針刺、跌落等檢測實(shí)驗(yàn)，獲得UL9540A、GB/T36276、UL1973、IEC62619、UN38.3等多項(xiàng)安全認(rèn)證，將于2024年9月全球交付。(中國經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào))
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