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數(shù)字儲能，讓超大號蓄電池更經(jīng)濟(jì)安全

一個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接口等多個類型接口，正面小型顯示屏上實時顯示電量、電壓、電流等數(shù)據(jù)。“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(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲能技術(shù)目前應(yīng)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(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電池模組，在客戶單位通過并聯(lián)方式組裝起來，再接入動態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲能管理系統(tǒng)，就是企業(yè)目前儲能領(lǐng)域的拳頭產(chǎn)品——數(shù)字儲能系統(tǒng)集裝箱。該產(chǎn)品主要用于風(fēng)能和太陽能發(fā)電站、企業(yè)儲能電站、工業(yè)級應(yīng)急電源等應(yīng)用場景，去年面世以來已實現(xiàn)銷售600余萬元。

2014年落戶揚中經(jīng)開區(qū)的津誼新能源，主要從事鋰離子動力電池業(yè)務(wù)。2023年該企業(yè)與電子工程師協(xié)會會士、清華大學(xué)電機(jī)系研究員慈松帶領(lǐng)的團(tuán)隊合作后，研發(fā)出全球首個基于動態(tài)可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字儲能系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)，解決了傳統(tǒng)儲能“測不準(zhǔn)、斷不開”所產(chǎn)生的安全性、經(jīng)濟(jì)性難題。“我們通過專用集成電路為每個電池模組設(shè)計配備電力電子開關(guān)，在動態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲能管理系統(tǒng)的控制下，可以實現(xiàn)每個電池模組的動態(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。

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，動態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲能技術(shù)中的電力電子開關(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、強的電池模組多出力，使整個系統(tǒng)能量輸出優(yōu)于傳統(tǒng)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(guān)的特點，可以在某個電池模組出現(xiàn)問題時自動關(guān)閉異常電池模組而不影響整個系統(tǒng)運行，處置時間控制在12毫秒以內(nèi)，而傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)不僅處置時間在1000毫秒以上，且一旦出現(xiàn)問題便需切斷整個系統(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)項目——華電內(nèi)蒙古巴音運營的10MW/34MWh項目、國內(nèi)首個鈉電數(shù)字儲能電站——三峽集團(tuán)鈉電示范3MW/1.5MWh項目、國網(wǎng)北京300kW/600kWh多站融合能源站等多個儲能電站上成功應(yīng)用，其中梯次電池并網(wǎng)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(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲能技術(shù)支持下實現(xiàn)了能量穩(wěn)定可靠輸出。”呂軍說，經(jīng)過測算，該技術(shù)的應(yīng)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(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲能技術(shù)正擴(kuò)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(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狀態(tài)下的可靠性與工作效能實驗，目前使用動態(tài)可重構(gòu)數(shù)字儲能技術(shù)的動力電池已應(yīng)用在中國電子科技集團(tuán)有限公司旗下子公司的新能源工程車上，未來電芯級數(shù)字儲能技術(shù)規(guī)模應(yīng)用后還將進(jìn)入新能源重卡商用車市場。“電芯級指的是在每個電芯上加裝電力電子開關(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，正不斷豐富產(chǎn)品應(yīng)用場景。

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯示，2023年中國新型儲能累計裝機(jī)功率同比增長近2倍。呂軍說，企業(yè)將與清華云儲等成立合資公司，加大數(shù)字儲能產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)、生產(chǎn)與示范推廣，力爭躋身儲能賽道第一方陣。

原標(biāo)題：鎮(zhèn)江企業(yè)破解傳統(tǒng)電池儲能痛點