鎮江企業破解傳統電池儲能痛點

  一個兒童行李箱大小的黑色箱子上，上端和兩側密布著直流和交流電源充電端口、USB Type-C接口等多個類型接口，正面小型顯示屏上實時顯示電量、電壓、電流等數據。“這是一款房車移動電源，里面的核心電池模組就是我們動態可重構數字儲能技術目前應用的最小單元，由16個電芯組成，容量為3度電。”4月23日，江蘇津誼新能源科技有限公司聯合創始人呂軍指著生產車間外的樣品介紹，像這樣的幾百乃至上千個電池模組，在客戶單位通過并聯方式組裝起來，再接入動態可重構數字儲能管理系統，就是企業目前儲能領域的拳頭產品——數字儲能系統集裝箱。該產品主要用于風能和太陽能發電站、企業儲能電站、工業級應急電源等應用場景，去年面世以來已實現銷售600余萬元。

  2014年落戶揚中經開區的津誼新能源，主要從事鋰離子動力電池業務。2023年該企業與電子工程師協會會士、清華大學電機系研究員慈松帶領的團隊合作后，研發出全球首個基于動態可重構電池網絡的數字儲能系統應用技術，解決了傳統儲能“測不準、斷不開”所產生的安全性、經濟性難題。“我們通過專用集成電路為每個電池模組設計配備電力電子開關，在動態可重構數字儲能管理系統的控制下，可以實現每個電池模組的動態重構管理和使用，管控精細度遠超傳統電池管理系統。”呂軍說。

  電池系統存在“木桶效應”，系統輸出能量大小取決于最弱的電池模組。呂軍介紹，動態可重構數字儲能技術中的電力電子開關在算法支撐下，可以讓電池系統里弱的電池模組少出力、強的電池模組多出力，使整個系統能量輸出優于傳統儲能電站，也減緩了鋰電池衰減。同時，獨立控制單個電池模組開關的特點，可以在某個電池模組出現問題時自動關閉異常電池模組而不影響整個系統運行，處置時間控制在12毫秒以內，而傳統電池管理系統不僅處置時間在1000毫秒以上，且一旦出現問題便需切斷整個系統。

  “這一技術已在當前全球最大規模梯次電池并網項目——華電內蒙古巴音運營的10MW/34MWh項目、國內首個鈉電數字儲能電站——三峽集團鈉電示范3MW/1.5MWh項目、國網北京300kW/600kWh多站融合能源站等多個儲能電站上成功應用，其中梯次電池并網項目使用的是比亞迪電動大巴車的退役電池，雖然每塊電池衰減程度不同，但在動態可重構數字儲能技術支持下實現了能量穩定可靠輸出。”呂軍說，經過測算，該技術的應用使電池儲能壽命提高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。

  不只是儲能電站，動態可重構數字儲能技術正擴充到更多場景。在津誼新能源實驗室，記者看到，一人多高的白色金屬柜外側放置著不同規格的電芯，一旁密閉的金屬柜上指示燈在不停閃爍。呂軍告訴記者，正在進行的是模擬電池模組在車載工況不同爬坡狀態下的可靠性與工作效能實驗，目前使用動態可重構數字儲能技術的動力電池已應用在中國電子科技集團有限公司旗下子公司的新能源工程車上，未來電芯級數字儲能技術規模應用后還將進入新能源重卡商用車市場。“電芯級指的是在每個電芯上加裝電力電子開關，其安全性和經濟性得到進一步提升。”呂軍介紹，目前該企業擁有包括3名博士在內的20余人研發團隊，正不斷豐富產品應用場景。

  中國化學與物理電源行業協會公布的數據顯示，2023年中國新型儲能累計裝機功率同比增長近2倍。呂軍說，企業將與清華云儲等成立合資公司，加大數字儲能產品應用開發、生產與示范推廣，力爭躋身儲能賽道第一方陣。(晏培娟 錢飛 馬旭)