零衰减 大容量 可量产

宁德时代天恒储能系统发布

2024-04-10 14:15:00 来源: 作者:郑敏慧 -标准+

在利好政策推动下,我国新型储能产业发展迅速。今年《政府工作报告》提出,加强大型风电光伏基地和外送通道建设,推动分布式能源开发利用,提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力,发展新型储能,促进绿电使用和国际互认,发挥煤炭、煤电兜底作用,确保经济社会发展用能需求。这是我国首次将“发展新型储能”写入《政府工作报告》。

对此,宁德时代不断加码新型储能及相关项目,积极布局新型储能领域。近日,宁德时代在北京发布最新储能产品——天恒储能系统。据悉,该储能系统能实现容量与功率“5年零衰减”,且可大规模量产,将为新型储能的规模化应用按下加速键。

创新研发首款5年零衰减高能量储能系统

目前,传统电力系统加速向新型电力系统转型,储能技术百花齐放。然而,储能电池仍面临“安全打折”“容量衰减”“寿命跳水”“能效降低”等难题。

在此背景下,宁德时代天恒储能系统应运而生。“天恒储能系统通过材料及材料体系、系统结构、制造、商业模式等四方面创新,采用仿生SEI和自组装电解液技术,实现5年功率和容量零衰减。”宁德时代相关负责人介绍,依托深厚的研发技术实力,宁德时代有效解决了“零衰减”电池中锂金属高度活性的难题,有效遏制了氧化反应引发的热失控现象,实现大规模量产5年零衰减系统。

其实,宁德时代早在2016年就启动了长寿命零衰减技术的研发,并在2020年成功研发3年零衰减的超长寿命电池,是业内首款循环寿命达到12000次以上的磷酸铁锂电池。

除了“零衰减”,宁德时代天恒储能系统另一突出特点就是“大容量”。据介绍,宁德时代天恒储能系统在标准20尺集装箱内,可实现6.25兆瓦时的高能量,单位面积能量密度提升30%,占地面积减少20%。

电芯容量的提升可带来单仓更高的能量密度,但也对储能系统安全性提出更高挑战。“宁德时代天恒储能系统搭载储能专用长寿命电芯l系列产品,可把磷酸铁锂电芯能量密度提升至每升430瓦时。同时,在结构安全与内部电化学反应安全进行重点突破,通过自适应控制技术实现应用与耐用安全。”宁德时代相关负责人介绍,天恒储能系统电芯单体失效率做到了行业领先的PPB等级。

业内人士认为,此次宁德时代的天恒达到了首5年容量0衰减,以及首5年功率零衰减,是全球长寿命锂电池的一个里程碑。

持续加码共推行业高质量发展

亮眼产品及成绩源于长期的技术创新投入及测试积累。根据《锂离子储能电池包技术要求》,锂离子储能电池包应在规定的工作条件下进行循环寿命测试,循环次数达到6000次或以上。此前,行业中的储能系统最高能做到3年容量零衰减。

据悉,零衰减技术的实现需要在两个方面进行革新。首先,通过调整材料工艺,如改善材料的压实密度,优化电池材料(正负极、隔膜、电解液)的放电比容量、充放电效率、孔隙比等指标。其次,需要采用更多的电化学活性物质,并通过补锂、预锂、掺杂包覆等方式进行突破创新。如此可保障电池在充放电循环时优先消耗多余的活性物质,从而使电池容量不发生衰减。同时,零衰减技术还要克服成本高和产品良率低等问题。

宁德时代相关负责人介绍,依托在研发和产业化上多年的投入与沉淀,宁德时代研发团队从技术上克服了超长运营时间内锂电池寿命“跳水”问题。此外,为更好应对日益复杂的制造工艺和满足高质量的产品需求,宁德时代提出了“极限制造”理念,运用ABCDEFG 七大智能制造使能技术(A—人工智能、B—大数据、C—云计算、D—数字孪生、E—边缘计算、F—射频技术、G—5G),建立极限制造体系架构。

历经多年发展,储能如今已成宁德时代重要业务板块之一。数据显示,2023年宁德时代实现营收4009亿元,同比增长22.01%;净利润实现441.2亿元,同比增长43.58%。其中,储能电池系统创造营收599亿元,同比增长33.17%,占总营收比重的14.94%,已成为其第二大营收来源。

储能是能源变革和电力转型的关键一环。中国物理与化学电源行业协会储能应用分会预测,到2025年,新型储能产业规模有望突破万亿元,到2030年预计接近3万亿元。宁德时代相关负责人介绍,宁德时代始终致力于为全球提供一流储能解决方案,未来将继续秉承开放式创新的理念,与全球产业链伙伴共同推动行业高质量发展。

编辑:郑敏慧

审核:闫新亮