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文 | 中關村儲能產業技術聯盟

在挪威船級社DNV新發布的「電池計分卡」中,製造商寧德時代和南都電源的磷酸鐵鋰電池被認為擁有固定式儲能應用的最高性能。

該性能評估機構最近發布了關於電池的「計分卡」,DNV關注的主題包括世界最大的電池供應商,電池的降解問題,電池的使用壽命,電池的安全性等等,DNV還通過一個測試項目對19種電芯類型進行了評估。

電芯將在一些類別和應用中進行性能評估,包括市場小於兩小時的電網支持服務、四小時的太陽能發電時移和高功率車輛等。

DNV還考察了電池日曆老化、電池管理系統的優化、安全性和熱失控風險等因素。

寧德時代和南都電源的磷酸鐵鋰電池在<2小時和4小時的固定儲能應用中表現位列前三甲。

寧德時代還在DNV的2022年十大電芯製造商名錄中名列前茅,電芯總產量為132GWh,且與第二名的LG Energy Solution(93.9GWh)和第三名的松下(60.1GWh)拉開了較大差距。

DNV指出,上述結果包括在電動汽車和固定式儲能系統領域生產的所有電芯,而大多數電芯製造商都將其90%以上的產品銷往了電動汽車行業。

DNV的儲能專家Davion Hill曾介紹,該記分卡以及其他評估方法對緩解電池儲能投資風險至關重要。

2022年發布的記分卡包括大量信息,以供決策者了解電芯技術和比較不同的電池類型。

在安全方面,當涉及到熱失控時,有兩個重要的溫度參數:熱失控起始溫度,還有排氣溫度(venting temperature),在此溫度下,積聚的氣體會被釋放,以避免電池外殼破裂。

安全測試結果是匿名的,但DNV指出,不同製造商和不同化學成分的電池,其排氣溫度和熱失控起始溫度大不相同。

例如,某種磷酸鐵鋰電池具有最高的排氣和熱失控閾值溫度,但另一些磷酸鐵鋰電池又表現得不如鎳錳鈷三元鋰電池。

該記分卡還展望了未來幾年電動汽車和儲能電池發展的行業預期。

DNV預計鋰離子電池將繼續在交通運輸和固定儲能應用中占據主導的市場份額,但在能量密度、耐久性、性能和安全性等方面有望得到改善。

由於需求增長和供應受限,正極原材料漲價嚴重,特別是鈷和鋰。同時,三元鋰和磷酸鐵鋰中的哪種將成為最受歡迎的選擇,尚待確定,每一種都有明顯的優勢和劣勢。

在電解質方面,相對於目前使用的液體電解質材料,使用固體電解質材料的電池是有前景的,因為固態電池具有安全優勢,有可能會達到更高的能量密度、更長的壽命。然而,DNV說這些說法還沒有得到商業上的證實。

硅負極被認為是石墨在未來的替代品,相比可以容納十倍的鋰。然而硅負極的體積膨脹效應非常劇烈,帶來了電池損壞的潛在風險。

同時,非鋰儲能和長時儲能市場預計將在未來的三到五年內逐漸擴大,主要從可再生能源占比超過50%的地區開始。

DNV表示,雖然長時儲能技術要達到明顯低於鋰電的資本成本水平(低於20美元/kWh),還有一段路要走,但政策驅動也可以加速這一過程。業界也需要高度重視長時儲能的投資,市場需要對其安全方面提供保證,或許需要第三方對相關技術進行更多的測試和審查,以建立市場信心。

長時儲能技術通常比鋰電的90%以上的循環效率低,有些技術的功率密度也不高,使其不太適合高功率、短持續時間的應用,而幾乎所有的長時儲能技術能量密度都比鋰電低,重量會更重,占地面積也更大。

根據DNV的說法,在技術供應商的選擇中,有四個標準最為重要。

1. 以電芯為本:作為所有電池儲能系統的核心部件,電芯決定了性能、安全和成本,客戶應該了解應選擇哪個製造商為電池系統提供電池,以及該電池已經生產了多長時間等問題。

2. 評估電池和系統的總部署情況:更可靠的產品會有更多的部署,因此將經歷更多的迭代,從而改善其關鍵特性。

3. 要求提供銀行報告:DNV表示,客戶應該看到獨立審核的供應商產品的擔保報告,信譽良好的供應商應與潛在客戶分享這些報告。

4. 要求提供獨立的測試數據:所有的客戶都應要求提供獨立的測試數據,以便對電池性能、質保和安全性測試進行驗證。

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