Energytrend：鋰電池未來(lái)十年的發(fā)展關(guān)鍵
兼具多用途的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)
分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上包含了電池芯以及電池組裝，以單一結(jié)構(gòu)來(lái)看為一鋰電池組成的儲(chǔ)能系統(tǒng)，然而在實(shí)際應(yīng)用上，可區(qū)分成兩塊，一則為緊急備用電力，二則為再生能源儲(chǔ)能系統(tǒng)(圖一)。
以備用電力來(lái)說(shuō)，電池系統(tǒng)本身需要能夠承受瞬間跳電所帶來(lái)的高功率附載環(huán)境，同時(shí)又必須能夠做到長(zhǎng)效時(shí)間運(yùn)作的特點(diǎn)，由其在支援家電應(yīng)用上，更是必須把運(yùn)行時(shí)間拉到數(shù)小時(shí)甚至是數(shù)天的時(shí)間，若是以一般緊急備用電力來(lái)說(shuō)，其系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間將難以與家用系統(tǒng)比擬。
以再生能源儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)整合的整體效率呈現(xiàn)至為重要，而電池更是系統(tǒng)的關(guān)鍵核心。再生能源混合系統(tǒng)其本質(zhì)上可在白天與夜晚運(yùn)行，白天可與再生能源系統(tǒng)搭配，以降低白天電力尖峰負(fù)載的問(wèn)題，而在夜間時(shí)又可與市內(nèi)電力搭配，善用夜間離峰電力，并且在日間進(jìn)行電力重新分配的功能。以目前再生能源動(dòng)輒使用期限二十年起跳的長(zhǎng)壽命來(lái)說(shuō)，電池的優(yōu)化與配置，將攸關(guān)是否能讓整體系統(tǒng)壽命符合產(chǎn)品的長(zhǎng)效要求。
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圖一 再生能源搭配儲(chǔ)能系統(tǒng)
Source: 長(zhǎng)泓能源
擺脫進(jìn)口能源的電動(dòng)車(chē)發(fā)展關(guān)鍵-電動(dòng)車(chē)電池系統(tǒng)
對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，任何的零組件壽命，都必須經(jīng)過(guò)反復(fù)的驗(yàn)證以及評(píng)估，電池系統(tǒng)在使用經(jīng)驗(yàn)上，除了成本占比率高之外，常因?yàn)樘厥馐褂们樾味邪踩缘囊蓱]，尤其在充放電期間，安全意外更是時(shí)有耳聞。電池材料從鋰鐵到三元材料等，都有著大不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)特性，產(chǎn)品性能、單位價(jià)格與安全性成為難以兼顧的產(chǎn)品表現(xiàn)。
以GM Volt為例，雖然使用高能量密度的電池材料，并且輔以散熱系統(tǒng)以提高電池安全性，然而在經(jīng)過(guò)撞擊測(cè)試之后，散熱系統(tǒng)所衍生的電路問(wèn)題仍是一大困擾，此一事件再次顯示，評(píng)估電池的性能除了單位價(jià)格與單位能量密度之外，電池安全性更是難以量化卻又不可忽視的關(guān)鍵點(diǎn)。
當(dāng)然電動(dòng)車(chē)輛使用為數(shù)眾多的電池芯，如何做出應(yīng)有的高能量密度與安全管理，包括將電池芯能量密度拉升至130Wh/kg以上，系統(tǒng)電力總?cè)萘砍^(guò)10kWh，DOD與SOC維持在10~90%以提升電池內(nèi)之電力使用率，都是電動(dòng)車(chē)電池所面臨的關(guān)鍵門(mén)檻。鋰鐵電池本身由于放電曲線平緩，因此在大型的電池模組設(shè)計(jì)復(fù)雜度有其難處。(圖二)
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圖二 鋰鐵電池模組
Source: 長(zhǎng)泓能源
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