福建巨电杨尚勇：插片式集成技术在储能领域应用的优势和前景

7月24日，第二届中国新型储能产业高质量发展大会暨第二届全国虚拟电厂技术高层研讨会召开，聚焦新型储能行业发展热点问题，为新型储能高质量规模化发展赋能助力。

(资料图片)

在论坛现场，福建巨电新能源股份有限公司 PACK 技术总监杨尚勇发表了名为《插片式集成技术在储能领域应用的优势和前景》的主题演讲。

杨尚勇：大家上午好，为了实现双碳目标，发展新型电力系统势在必行，发展新型电力系统离不开构网型储能系统，构网型储能系统离不开电化学储能，随着构网型储能系统的发展，电化学储能电站的规模也将逐步达到GW级，对储能电站的安全以及全生命周期的运维等方面的问题也将提出更大的挑战。今天我就围绕这些问题，来介绍一下我们福建巨电在这些方面的探索。

今天的分享包含五个部分。

第一部分是关于公司介绍，福建巨电是福建省属的国企控股企业，成立于2016年。2017年全国领先的单体500Ah大容量半固态聚合物锂电池下线，并实现了规模化的生产和应用。公司总部设在福建省南平市，并分别在江苏、山东、安徽设有生产基地，预计到2025年软包电芯产能达50GWh。公司的产品通过了动力、储能、船级社等机构的相关检测认证，并全部成功应用。

第二部分是核心产品介绍，福建巨电是集电芯研发、生产和系统集成设计、生产为一体的新能源企业，这款500Ah产品是我们在大型储能领域应用比较多的产品，另外这部分60Ah、80Ah、100Ah的产品在动力、储能等领域都有应用，可定制化的产品适用多样化的场景。

巨电的固态聚合物的技术，单体容量目前可以做到大于500Ah，采用叠片工艺和柔性的封装技术，实现了产品的高安全性。

500Ah电池在针刺实验时，没有任何发热，不燃烧、不爆炸。依托500Ah电池我们在热管理、耐电压等方面进行了一系列的设计和优化，形成了福建巨电的铠甲电池。

这里是和常规方壳电池一个简单的参数对比，巨电产品的容量是500Ah，产品的厚度是22毫米，整个产品的热交换面积大于0.9平米，在1C循环下电池主体的温差，可以控制在3度以内；现在主流的280Ah的方壳电池产品厚度大于70毫米，散热面积不足0.13平米。这里引发一个思考：电芯内部温度的一致性对电池一致性和寿命将会带来怎样的影响？

第三部分就是浅谈一下储能系统全生命周期安全和寿命跟电池有关的几个因素：电池自身的安全性、电池的一致性、电池自失效概率和热管理技术。

针对这几个问题我们巨电提出了自己的解决方案。在提升电池自身安全性这方面，巨电采用原位聚合物的半固态技术，既提升了产品的安全性，又解决了产品工业化生产的技术难题；

在降低电池自失效概率方面，巨电采用的是大容量的技术路线，我们参照汽车行业的失效概率的计算公式，在同样的装机规模下，采用500Ah电池将会降低40%的电池用量，进而降低产品的自失效概率。

后面在电池一致性出现问题的时候，如何及时处理和解决？如何保证电池在适宜的温度下运行，而且在进行热管理的过程当中不给储能系统增加新的风险源？我们巨电研发和推出了插片式的集成技术，相关的产品也已经实现了规模化的应用。

第四部分重点介绍巨电插片式的集成技术。插片式集成技术是针对直流侧的系统集成，智慧高效运维和智慧云管理进行创新的技术，是将单个铠甲电池以插片的形式集成为储能系统的空间应用技术，目的是解决产品在安全、安装、运维、梯次回收等方面的行业难点和痛点问题。

我们的技术特点是智慧、高效，在直流侧集成方面是插片式安装、无并联系统，电芯级组合单元，整个系统可调可控的单元是单体电池，核心的优势是集中在了运维和重组方面。在运维方面可以实现主动运维、在线运维和高效率运维，电池级的维护而区别模组和PACK级的运维，维护难度非常低，维护效率非常高。另外，依托插片式的集成技术，可以实现在全生命周期内定期或不定期的对储能系统进行重新配组，消除木桶效应，提升系统可用电量，大幅降低运维和售后成本。

这个是集成过程的介绍，从电池到储能系统只需三步，集成简单，电池簇的数量少，运维安全、整洁、美观。

集成方式的对比巨电的优势是定制化的配置，可以满足多样化的需求，针对不同的应用场景，系统组合更灵活，精准控制电池系统的电压和电量的配置，减少初期的冗余配置，降低初始投资。

我们核心的智慧云运维，整个运维的时间可以控制在15-30分钟，在主动运维的前提下，假设出现这种异常，整个系统恢复正常运行的时间可以控制在30分钟内，相比较传统的方案时效性是非常高的，而且整个的运维难度低，可以由储能电站的运维人员完成，不需要集成厂家和电芯厂家派专家到现场进行调整和故障的处理，整个的运营成本也会下降。

以现在的电池技术，投运前3年，产品的一致性问题可能凸显的比较少，所以前3年整个储能系统的在线率都是比较高的，但是在三年之后如何解决产品一致性的问题，如何消除一致性造成的影响，以及出现故障的时候如何让系统及时的恢复工作？我们巨电的插片式集成技术在储能系统长时间运行的过程中优势会逐渐凸显出来，不仅可以保证系统更高的在线率，运维成本甚至可以降低90%。

电池的一致性不是在出厂前做过配组，在全生命周期的应用中就不会再出现电池一致性的问题。影响电池一致性的原因有很多，温度的差异，内阻的变化，电连接部件可靠性的变化都会导致在全生命周期内电池一致性逐渐凸显出来，木桶效应的出现会大大降低系统的可用电量，针对这个问题巨电提出了智能重组的技术，得益于插片式单体可维护的技术，我们可以实现系统内的电池智能重组，通过简单有效的方式可以实现电池的优良管理，提升系统的可用能量，极大的降低全生命周期的维护成本。

关于热管理方面我们采用风冷的方案，我们500Ah的单体散热面积大于0.9平米，采用风冷的方案可以将40尺集装箱内整个系统的温差控制在5度以内，工作温度可以控制在35度以内，可以满足系统0.5C倍率下长时间的循环运行。

消防方面依托插片式集成技术，可实现单电池级的监控，预警和异常处置。

我们的产品主要有新能源配储产品，移动储能产品，工商业储能和数据中心等相关的产品。

第五部分简单介绍一下巨电产品的应用场景和案例，目前我们福建巨电的两大应用领域，一个是在新型电力系统的储能业务，另外一个就是我们在绿色矿山、绿色港口等方面开展的移动储能充维一体化的业务。

我今天的分享就到这里，谢谢大家！

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