深圳眾城卓越科技有限公司儲(chǔ)能事業(yè)部總監(jiān)姜金龍先生

 

　　姜金龍：大家好，很榮幸能夠參加這個(gè)會(huì)議，因?yàn)閯偛盼衣燙QC的趙總也有提到變槳的儲(chǔ)能，長(zhǎng)葉片能量不足的問題，剛好我接著也是說說這個(gè)事情。這個(gè)是我拜訪了一些客戶，從客戶的一些需求里面大概提煉出來(lái)的從整機(jī)的角度大家比較關(guān)心的一些東西，一是能量的計(jì)量，還有電量的計(jì)量，電量計(jì)量就是使用之后超級(jí)電容或者是電池還有多少電量，然后還有高溫的存儲(chǔ)壽命，然后倍率和循環(huán)壽命，現(xiàn)在提的比較多的就還有成本，現(xiàn)在大家對(duì)成本都比較關(guān)注。

 

　　這個(gè)是我們按照國(guó)標(biāo)32077-2016中的5.7.1.3，這個(gè)變槳距速度在整個(gè)廠站級(jí)距角范圍內(nèi)完成大于1次順槳的能力。我們以121米葉片為例計(jì)算，可以下來(lái)完整的順槳22次，鉛酸可以順槳32次，超級(jí)點(diǎn)是可以順槳一次。鉛酸電池盒鋰電池能量足夠大，電量的計(jì)量也會(huì)更準(zhǔn)一些，因?yàn)樗萘看笏砸欢ǚ秶鷥?nèi)也能夠堅(jiān)持誤差。

 

　　這些是我們我們?cè)O(shè)置了一些測(cè)試的一些鋰電池模組鉛酸電池超級(jí)電容，這個(gè)是我們推算出來(lái)的，整個(gè)模組我現(xiàn)在測(cè)了大概有1300多次，目前容量可以保證在2400的時(shí)候容量是大于70%，而鉛酸電池做滿充電到30%的放電，循環(huán)壽命目前測(cè)出來(lái)也是大于1000次多一點(diǎn)點(diǎn)。超級(jí)電容這個(gè)數(shù)據(jù)我們是做了部分測(cè)試，電池最大的放電倍率，鋰電池的放電倍率在15-30。鉛酸電池我們?nèi)〉檬?0C的電池，最大持續(xù)電流是52A，超級(jí)電容單個(gè)是220A。鉛酸電池就目前來(lái)看用在變槳上倍率稍顯不足。以三元電池為例，正極材料含Ni、Co等金屬，電池的單串成本較超級(jí)電容略高，但鋰電池電池在變槳上電壓可以用到4.0V左右，串聯(lián)數(shù)量少。綜合成本低于超級(jí)電容。

 

　　這個(gè)是拿著市面上常見的幾種儲(chǔ)能單元，三元電池單體電壓3.7V，理論使用壽命10年。磷酸鐵鋰使用時(shí)間大概在10-20年之間，鈦酸鋰電池理論使用壽命大概在15-20年，超級(jí)電容是使用壽命是10年。我們對(duì)這幾種做了一個(gè)對(duì)比，三元電池的優(yōu)勢(shì)就是產(chǎn)業(yè)成熟，在3C產(chǎn)品上大量應(yīng)用，在變槳上我們看到的它的壽命和超級(jí)電容相當(dāng)，一定程度的是免維護(hù)的。它的劣勢(shì)就是它需要在變槳驅(qū)動(dòng)器內(nèi)設(shè)計(jì)BMS，因?yàn)殇囯姵貙?duì)管理要求比較高，整個(gè)BMS主控需要做到變槳驅(qū)動(dòng)器。

 

　　磷酸鐵鋰電池高性能比三元電池好一點(diǎn)，它的成本因?yàn)殡妷罕容^低，所以它的成本會(huì)和三元電池相比它會(huì)高一點(diǎn)，應(yīng)該和超級(jí)電容的整個(gè)模組的成本差不多。鈦酸鋰電池它的優(yōu)勢(shì)就是負(fù)50-60度完全充裝點(diǎn)，不需要熱管理，這個(gè)成本相對(duì)比較高一點(diǎn)，這個(gè)是拿的幾種說明。

 

　　幾種常見儲(chǔ)能單元對(duì)比，鋰離子電池正極脫嵌和負(fù)極插入鋰離子均為化學(xué)反應(yīng)，以三元電池和鈦酸鋰負(fù)極為例。充電時(shí)正極脫嵌鋰離子，負(fù)極插入鋰離子。鋰離子超級(jí)電容器一個(gè)電極使用鋰離子的材料，一個(gè)電極使用活性炭，這樣鋰離子超級(jí)電容器所有的指標(biāo)都是介于鋰電池和超級(jí)電容之間的。我們這個(gè)電池高溫的循環(huán)衰減主要是電機(jī)表面的一些負(fù)反應(yīng)導(dǎo)致的，鋰電池和超級(jí)電容它的電解液體系都差不多，所以他們電解液自身的高溫特性是相當(dāng)?shù)?，它真正的影響高溫存?chǔ)壽命的實(shí)際上就是電極的穩(wěn)定性，目前已經(jīng)量產(chǎn)的認(rèn)為最穩(wěn)定的兩種電極是磷酸鐵鋰和鈦酸鋰，它主要是兩種電極材料，它的晶體結(jié)構(gòu)都是尖晶子結(jié)構(gòu)。

 

　　這個(gè)是我個(gè)人對(duì)于變槳儲(chǔ)能單元需求解讀，鉛酸電池一定是被淘汰的，雖然成本比較低但是它的綜合成本是比較高的。鋰電池和超級(jí)電容器都是比較好的變槳儲(chǔ)能單元，但是鋰電池相對(duì)于超級(jí)電容器它的成本會(huì)低一些，能量會(huì)高一些，這些常業(yè)上或者大容量機(jī)組上體現(xiàn)的會(huì)更明顯。同時(shí)3C產(chǎn)品電動(dòng)車還有儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展將有效的促進(jìn)長(zhǎng)壽命鋰離子電池的不斷成熟，比如說磷酸鐵鋰和鈦酸鋰電池目前都已經(jīng)是批量化生產(chǎn)并應(yīng)在其他行業(yè)了。這些電池理論上管理合理的話，都可以實(shí)現(xiàn)20年風(fēng)機(jī)的整個(gè)壽命周期類的免維護(hù)，偶覺得這些都是我們可以做一些嘗試的。一些新型的儲(chǔ)能單元目前我們做的實(shí)驗(yàn)就是覺得還是在體系和生產(chǎn)上還是有一些問題。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這些問題都可以克服的，需要做一些更充分的調(diào)研和測(cè)試。

 

　　這是我做的對(duì)比表格，裝機(jī)數(shù)量不一定太對(duì)，鉛酸電池目前整機(jī)數(shù)量大概在4萬(wàn)臺(tái)左右，超級(jí)電容器是6萬(wàn)臺(tái)左右。鉛酸電池它的壽命比較短，它的主要影響的因素是以下這幾個(gè)方面：充電不足導(dǎo)致電池硫酸鹽化，該充電導(dǎo)致電池失水。

 

　　我們?cè)谑袌?chǎng)調(diào)研，大概三元里電池在最多的應(yīng)用是在十年左右，我個(gè)人也取得一個(gè)大概運(yùn)行了6年的風(fēng)電機(jī)組的一塊鋰電池我們做了測(cè)試，在變槳電機(jī)滿載15秒為標(biāo)準(zhǔn)的話連續(xù)測(cè)試了7次。

 

　　超級(jí)電容器目前來(lái)看是用在變槳上是比較好的，因?yàn)樗墓芾硐鄬?duì)簡(jiǎn)單，也不需要做熱管理，它的高溫衰減性能也是優(yōu)于鉛酸電池的，是一種比較好的儲(chǔ)能裝置。它的最大的問題還就是儲(chǔ)能能量比較小，然后能量計(jì)量是比較困難的，因?yàn)槲覀儧]有好的方法來(lái)判斷超級(jí)電容它的能量到底有多少，是否能夠滿足順槳的需求，這個(gè)還是用超級(jí)電容一個(gè)最大的問題。

 

　　這個(gè)是我們自己做過的一個(gè)案例，就是用鋰電池改的變槳的鉛酸電池，這個(gè)是原來(lái)的某個(gè)變槳系統(tǒng)的后備電源，是360V，5Ah的鉛酸電池，在主控內(nèi)有加入鉛酸檢查以及溫度補(bǔ)償?shù)雀鞣N參數(shù)設(shè)定，我們用鋰電池把它做了改造。使用了4塊93.6V、5.2Ah的鋰電池，以及一個(gè)主控的BMS的模塊。整個(gè)參數(shù)就是5.2Ah，374.4V，充電電壓410V。這個(gè)是鋰電池的一些參數(shù)，這個(gè)是改裝的接線方式。

 

　　這個(gè)產(chǎn)品我們就是在內(nèi)部加了電壓和溫度采集，然后對(duì)整個(gè)電池的一致性也做了監(jiān)控，然后對(duì)于加熱的一致性也做了監(jiān)控。整個(gè)系統(tǒng)有過充電，過放電，過溫，告警等等所有鋰電池需要的保護(hù)功能我們都做了。

 

　　這個(gè)是我們整個(gè)系統(tǒng)也做了一些自己以及第三方做了一些測(cè)試。謝謝大家！