浙江安力石再軍：鈉鎳儲(chǔ)能電池的介紹與應(yīng)用
浙江安力能源有限公司技術(shù)總監(jiān)/品質(zhì)總監(jiān)石再軍
2019年5月18-20日，中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)”，浙江安力能源有限公司技術(shù)總監(jiān)/品質(zhì)總監(jiān)石再軍在會(huì)議上發(fā)言。
在主題論壇4：“儲(chǔ)能參與與輔助服務(wù)市場(chǎng)(現(xiàn)貨市場(chǎng))價(jià)值實(shí)現(xiàn)”論壇上，浙江安力能源有限公司技術(shù)總監(jiān)/品質(zhì)總監(jiān)石再軍作題為《鈉鎳儲(chǔ)能電池的介紹與應(yīng)用》的演講。
以下為發(fā)言實(shí)錄：
浙江安力能源有限公司技術(shù)總監(jiān)/品質(zhì)總監(jiān)石再軍：我今天要跟大家分享的是“鈉鎳儲(chǔ)能電池的介紹與應(yīng)用”，鈉鎳儲(chǔ)能電池全名叫鈉鹽電池，我的報(bào)告分三部分：
1、公司介紹。
2、產(chǎn)品特性介紹。
3、應(yīng)用介紹。
我們公司是超威集團(tuán)和美國(guó)通用電氣公司在新能源共同合作成立的一家合資公司，在2017年成立，我們公司主要產(chǎn)品是做鈉鎳儲(chǔ)能電池電池的生產(chǎn)銷(xiāo)售。
超威集團(tuán)是2010年在香港上市，目前現(xiàn)有職工2萬(wàn)多人，目前有一百多家分公司，是中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)排名162位。通用電氣是最大提供技術(shù)和服務(wù)業(yè)務(wù)的跨過(guò)只公司，也是世界五百?gòu)?qiáng)的。
關(guān)于鈉鎳儲(chǔ)能電池，可能很多同志對(duì)鈉鎳儲(chǔ)能電池不是特別的了解，我分享一下鈉鎳儲(chǔ)能電池技術(shù)的緣起。1967-1982年，英國(guó)鐵路研究那鹽電池，1982年貝塔研究所實(shí)現(xiàn)鈉鹽電池的商業(yè)化，1987年—199年開(kāi)展了鈉鎳儲(chǔ)能電池車(chē)載實(shí)驗(yàn)，1999恩年MES-DEA公司獲取了鈉鎳儲(chǔ)能電池技術(shù)，2007年GE收購(gòu)Beta研究所，開(kāi)展鈉鎳儲(chǔ)能電池研究。2017年GE完成了建設(shè)與開(kāi)工。我們公司2017年與EG成立合資公司，2019年4月份，我們完成建設(shè)，已經(jīng)正式投入量產(chǎn)。
下面介紹一下我們公司的產(chǎn)品的特性，特別是昨天和今天很多專(zhuān)家講到儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性，我們這個(gè)電池有三個(gè)特點(diǎn)：
第一個(gè)特點(diǎn)，安全性，我們不需要單電池級(jí)別的安全保護(hù)，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)也不需要安全裝置，滅火裝置也是不需要的。
第二個(gè)特點(diǎn)，我們對(duì)嚴(yán)苛環(huán)境耐受性 比較好，不需要通風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)，可以在極端溫度情況下進(jìn)行使用。
第三個(gè)特點(diǎn)，循環(huán)壽命非常好，這是我們電池結(jié)構(gòu)方面的概括。我們從圖片上可以看得到，電池里面的關(guān)鍵材料跟關(guān)鍵技術(shù)主要就是固體電解質(zhì)、Beta氧化鋁隔膜，跟我們常規(guī)看到的鋰離子電池、鉛酸電池制作工藝是完全不一樣的。
簡(jiǎn)單介紹一下電化學(xué)的原理：我們這款電池負(fù)極是金屬鈉，工作溫度270-350之間。電池反應(yīng)機(jī)理，在操作溫度情況下，高溫情況下鈉離子通過(guò)電解質(zhì)隔膜，在正負(fù)級(jí)之間進(jìn)行遷移。說(shuō)到安全性，今天和昨天大家都是在說(shuō)從安全措施方面怎么樣保障電池以及系統(tǒng)的安全。但是我們這個(gè)電池本質(zhì)是安全。我們電池整個(gè)充放電過(guò)程沒(méi)有氣體產(chǎn)生的，整個(gè)電池內(nèi)部都是無(wú)機(jī)鹽和金屬材料，所以不存在可燃性的物質(zhì)存在，所以整個(gè)電池不會(huì)著火，也不會(huì)發(fā)生爆炸。另外我們這個(gè)電池耐高溫性能非常好。
電池耐短路性能非常好，負(fù)極的四氯鋁酸鈉阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。同時(shí)金屬鋁相當(dāng)于導(dǎo)體，可以把正極和負(fù)極打通。
像我們這個(gè)電池包最大的優(yōu)點(diǎn)就是，5%-10%的單體電池失效，我們的電池能源能夠正常使用，這是我們的電池和其他電池最大的不同點(diǎn)，像其他的電池如果有一個(gè)電池失效，整個(gè)電池包很快惡化、劣化，所以我們這個(gè)電池有電池失效也沒(méi)有什么太大的問(wèn)題，也是可以正常使用。
另外我們這個(gè)電池現(xiàn)在電池包已經(jīng)通過(guò)了美國(guó)，我們?cè)诨馃龑?shí)驗(yàn)的情況下，這個(gè)電池沒(méi)有著火，也沒(méi)有任何的爆炸產(chǎn)生，整個(gè)電池沒(méi)有任何的異常情況出現(xiàn)。
包括我們做了過(guò)充過(guò)放的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)了SAEJ264標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，進(jìn)行穿刺實(shí)驗(yàn)，也沒(méi)有任何不良情況產(chǎn)生。同時(shí)做了高坑跌落實(shí)驗(yàn)，我們可以看到，電池從十米的高空上面跌落下來(lái)，電池也不會(huì)有任何的著火以及其他爆炸的情況發(fā)生，電池只是有些破損的情況出現(xiàn)。
同時(shí)我們做了其他的安全測(cè)試，槍擊實(shí)驗(yàn)，不會(huì)有著火和爆炸情況的發(fā)生。
我們電池最大的特點(diǎn)是，負(fù)40攝氏度的情況下測(cè)試…
2018年春節(jié)回家，很多鋰電池的電動(dòng)車(chē)走到半路全部沒(méi)電了，我們這個(gè)不管溫度有多低都沒(méi)有問(wèn)題。高溫情況下能釋放101.6%，所以完全沒(méi)有問(wèn)題，我們這個(gè)電池在極高溫和極低都可以使用。
電池能量效率和長(zhǎng)壽命的特性，這個(gè)電池在3500次循環(huán)之后，仍有90%以上，另外我們?cè)诨旌蟿?dòng)力火車(chē)頭工況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，3000次以后，電池容量仍有100%。我們前期做了模擬實(shí)驗(yàn)，這個(gè)電池在8小時(shí)內(nèi)的情況下，壽命循環(huán)次數(shù)達(dá)到25000次，相當(dāng)于20年的使用壽命。在3小時(shí)率，循環(huán)次數(shù)18000次，可以等同于18年，兩小時(shí)率，循環(huán)壽命可以達(dá)到6000次以上，壽命可以達(dá)到12年，這是長(zhǎng)壽命的特性。
下面簡(jiǎn)單講一下幾款電池產(chǎn)品。這款產(chǎn)品叫T126電池包，額定電壓48V，容量275。
G216主要應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域，整個(gè)電池是43Ah，557v，這也是我們的儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)有6種規(guī)格，1MWh，2MWh，3MWh，4MWh，5MWh的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
這是產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域：通訊基站、電力儲(chǔ)能、動(dòng)力電池。這是2019年4月份，公司正式投產(chǎn)，我們?cè)?019年4月份，在杭州這邊連同通訊基站進(jìn)行一系列的試點(diǎn)。在以往情況下這個(gè)產(chǎn)品裝在通訊基站里面是在室外，我們是沒(méi)有空調(diào)系統(tǒng)的，夏天的溫度非常高，以前鉛酸電池一般是一年之后電池可能就完了，就不行了，我們希望能夠充分利用鈉鎳儲(chǔ)能電池的優(yōu)點(diǎn)，耐極端溫度、耐高溫、耐低溫的特性，為我們客戶(hù)提供穩(wěn)定的電源。
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