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        寧德時代發布全球首款5年零衰減高能量儲能系統
        該儲能系統擁有6.25兆瓦時高能量,創下了20尺集裝箱內行業最高能量水平的記錄,是全球首個實現5年容量與功率雙零衰減的儲能系統。
        2024-04-11 09:21:08
        來源:中國電子報、電子信息產業網 張維佳??

        4月9日下午,寧德時代發布全球首款5年零衰減且可大規模量產的儲能系統——天恒集裝箱式儲能系統。據介紹,天恒儲能系統采用寧德時代L系列的長壽命電芯,能量密度可達430 Wh/L。該儲能系統擁有6.25兆瓦時高能量,創下了20尺集裝箱內行業最高能量水平的記錄,是全球首個實現5年容量與功率雙零衰減的儲能系統。

        能量密度達430wh/L

        儲能技術是一種能夠存儲和釋放能量的技術。它可以在用電低谷時將電能儲存起來,并于需要時釋放。隨著全球能源結構加快調整,發展儲能對于消納新能源、增強電網穩定性、提升能源電力系統調節能力等具有重要支撐作用。

        小身量、大容量是天恒儲能系統的一大亮點。發布會上,寧德時代儲能事業部CTO、儲能歐洲業務部總裁許金梅介紹,天恒儲能系統采用寧德時代L系列的長壽命電芯,能量密度可達430 Wh/L。在標準20尺集裝箱內,該儲能系統可實現6.25兆瓦時級的高能量,單位面積能量密度提升30%,整站占地面積減少20%。

        電芯容量的提升帶來了單艙更大的能量密度,但是也隨之對儲能系統的安全性帶來了更高的挑戰,這要求廠商在尺寸限制、容量追求和安全保障三方面達到平衡。許金梅表示,儲能是非常復雜的系統,從電芯、電箱,到集成整體電池艙系統,再到電站,一旦某個層級出現安全問題,就會層層累加,,到最后會形成巨大的隱患和災難。

        “儲能安全只有零事故和災難兩個方向?!痹S金梅指出,經過多年驗證,行業已公認磷酸鐵鋰電池的安全性,但材料體系的安全并不能完全保證儲能系統在結構設計、系統集成以及最后運營環節的全鏈路安全。

        為確保儲能系統的穩定運行和安全,寧德時代基于技術開發、測試驗證、運行監控、安全失效分析的完整循環建立了儲能專用質量管理體系。該體系基于應用場景設定不同安全目標,而后根據目標開發相應的安全技術。為確保技術的有效性,寧德時代搭建安全實證平臺,模擬不同電網場景和運行環境的儲能系統安全實證。在項目投運后,寧德時代通過AI風險監測和智能預警不斷地監控運行狀態,利用PSA模型量化儲能產品全生命周期失效概率,從而驗證安全設計目標并持續更新。

        天恒儲能系統電芯單體失效率做到了行業領先的PPB(十億分之一)等級,延展到全生命周期全鏈條的運行,可以有效降低運營成本,帶來全生命周期IRR的顯著提升。

        容量、功率5年“零衰減”

        容量、功率5年“零衰減”是天恒儲能系統另一亮點。記者了解到,零衰減通常指電池在經過多次充放電循環后,其容量仍然能夠保持在初始狀態,沒有發生衰減。

        業內專家告訴《中國電子報》記者,要實現零衰減技術需要在兩個方面進行革新。一方面,通過調整材料工藝,如改善材料的壓實密度,優化電池材料(正負極、隔膜、電解液)的放電比容量、充放電效率、孔隙比、振實密度、粒度、比表面積等指標。另一方面,采用更多的電化學活性物質,并通過補鋰、預鋰、摻雜包覆等方式進行突破創新,以確保電池在充放電循環時優先消耗多余的活性物質,保證其容量不發生衰減。而從產業化的角度來看,該技術對生產環境的要求很高,制造設備需要具備更高的真空度等。

        許金梅介紹,早在2020年,寧德時代就已研發出3年零衰減的長壽命電芯,循環壽命達到12000次以上。該電芯在其位于福建晉江的儲能項目上成功落地,投運三年以來始終保持額定容量,年利用率維持98%以上。

        而此次發布的天恒儲能系統采用仿生SEI和自組裝電解液技術,實現5年功率和容量零衰減、輔機功耗全生命周期可控且不增長。同時,憑借領先的極限制造能力,成功解決了“零衰減”電池中鋰金屬高度活性的難題,有效遏制了氧化反應引發的熱失控現象,從而實現大規模量產。此外,天恒儲能系統鋰電池壽命還可實現15000次實驗室循環。

        “容量5年零衰減是長壽命鋰電池的一個里程碑,對致力于滿足新型電力系統需求的儲能電站而言,至關重要?!痹S金梅說。

        據了解,目前,儲能電池系統已成為寧德時代除動力電池系統外的第二大營收來源。寧德時代2023年年度報告顯示,2023年,寧德時代儲能電池系統銷量69GWh,同比增長46.81%;儲能電池系統營收達599億元,同比增長33.17%,約占總營收的15%。韓國市場調研機構SNE Research數據統計,寧德時代全球儲能電池出貨量市場份額達到40%,連續三年位居全球第一,儲能業務已經成為寧德時代的第二增長曲線。

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