一個(gè)兒童行李箱大小的黑色箱子上，上端和兩側(cè)密布著直流和交流電源充電端口、USB Type-C接口等多個(gè)類型接口，正面小型顯示屏上實(shí)時(shí)顯示電量、電壓、電流等數(shù)據(jù)。“這是一款房車移動(dòng)電源，里面的核心電池模組就是我們動(dòng)態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)目前應(yīng)用的最小單元，由16個(gè)電芯組成，容量為3度電。”4月23日，江蘇津誼新能源科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人呂軍指著生產(chǎn)車間外的樣品介紹，像這樣的幾百乃至上千個(gè)電池模組，在客戶單位通過(guò)并聯(lián)方式組裝起來(lái)，再接入動(dòng)態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲(chǔ)能管理系統(tǒng)，就是企業(yè)目前儲(chǔ)能領(lǐng)域的拳頭產(chǎn)品——數(shù)字儲(chǔ)能系統(tǒng)集裝箱。該產(chǎn)品主要用于風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電站、企業(yè)儲(chǔ)能電站、工業(yè)級(jí)應(yīng)急電源等應(yīng)用場(chǎng)景，去年面世以來(lái)已實(shí)現(xiàn)銷售600余萬(wàn)元。
2014年落戶揚(yáng)中經(jīng)開(kāi)區(qū)的津誼新能源，主要從事鋰離子動(dòng)力電池業(yè)務(wù)。2023年該企業(yè)與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)士、清華大學(xué)電機(jī)系研究員慈松帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)合作后，研發(fā)出全球首個(gè)基于動(dòng)態(tài)可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)，解決了傳統(tǒng)儲(chǔ)能“測(cè)不準(zhǔn)、斷不開(kāi)”所產(chǎn)生的安全性、經(jīng)濟(jì)性難題。“我們通過(guò)專用集成電路為每個(gè)電池模組設(shè)計(jì)配備電力電子開(kāi)關(guān)，在動(dòng)態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲(chǔ)能管理系統(tǒng)的控制下，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)電池模組的動(dòng)態(tài)重構(gòu)管理和使用，管控精細(xì)度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)。”呂軍說(shuō)。
電池系統(tǒng)存在“木桶效應(yīng)”，系統(tǒng)輸出能量大小取決于最弱的電池模組。呂軍介紹，動(dòng)態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)中的電力電子開(kāi)關(guān)在算法支撐下，可以讓電池系統(tǒng)里弱的電池模組少出力、強(qiáng)的電池模組多出力，使整個(gè)系統(tǒng)能量輸出優(yōu)于傳統(tǒng)儲(chǔ)能電站，也減緩了鋰電池衰減。同時(shí)，獨(dú)立控制單個(gè)電池模組開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)，可以在某個(gè)電池模組出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)自動(dòng)關(guān)閉異常電池模組而不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，處置時(shí)間控制在12毫秒以內(nèi)，而傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)不僅處置時(shí)間在1000毫秒以上，且一旦出現(xiàn)問(wèn)題便需切斷整個(gè)系統(tǒng)。
“這一技術(shù)已在當(dāng)前全球最大規(guī)模梯次電池并網(wǎng)項(xiàng)目——華電內(nèi)蒙古巴音運(yùn)營(yíng)的10MW/34MWh項(xiàng)目、國(guó)內(nèi)首個(gè)鈉電數(shù)字儲(chǔ)能電站——三峽集團(tuán)鈉電示范3MW/1.5MWh項(xiàng)目、國(guó)網(wǎng)北京300kW/600kWh多站融合能源站等多個(gè)儲(chǔ)能電站上成功應(yīng)用，其中梯次電池并網(wǎng)項(xiàng)目使用的是比亞迪電動(dòng)大巴車的退役電池，雖然每塊電池衰減程度不同，但在動(dòng)態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)了能量穩(wěn)定可靠輸出。”呂軍說(shuō)，經(jīng)過(guò)測(cè)算，該技術(shù)的應(yīng)用使電池儲(chǔ)能壽命提高30%以上、容量衰減率降低50%以上、梯次利用電池初始投入成本下降30%，也讓新能源汽車退役電池得到更加有效的再利用。
不只是儲(chǔ)能電站，動(dòng)態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)正擴(kuò)充到更多場(chǎng)景。在津誼新能源實(shí)驗(yàn)室，記者看到，一人多高的白色金屬柜外側(cè)放置著不同規(guī)格的電芯，一旁密閉的金屬柜上指示燈在不停閃爍。呂軍告訴記者，正在進(jìn)行的是模擬電池模組在車載工況不同爬坡?tīng)顟B(tài)下的可靠性與工作效能實(shí)驗(yàn)，目前使用動(dòng)態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)的動(dòng)力電池已應(yīng)用在中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司旗下子公司的新能源工程車上，未來(lái)電芯級(jí)數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)模應(yīng)用后還將進(jìn)入新能源重卡商用車市場(chǎng)。“電芯級(jí)指的是在每個(gè)電芯上加裝電力電子開(kāi)關(guān)，其安全性和經(jīng)濟(jì)性得到進(jìn)一步提升。”呂軍介紹，目前該企業(yè)擁有包括3名博士在內(nèi)的20余人研發(fā)團(tuán)隊(duì)，正不斷豐富產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景。
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)功率同比增長(zhǎng)近2倍。呂軍說(shuō)，企業(yè)將與清華云儲(chǔ)等成立合資公司，加大數(shù)字儲(chǔ)能產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)與示范推廣，力爭(zhēng)躋身儲(chǔ)能賽道第一方陣。(晏培娟 錢(qián)飛 馬旭)
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