2019年梯次利用的必由之路-電池全生命周期管理.pdf

1、梯次利用的必由之路全生命周期電池管理The only way of stagger utilization is full life cycle management for battery2019-05-16Version 0.101梯次利用是退役電池的必由之路1梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理 2017年電動汽車產量79.4萬輛，動力電池裝機量36.2GWh 2018年電動汽車產量125萬輛，動力電池裝機56.89GWh。2020年，預計年，預計全國電動汽車產量約全國電動汽車產量約200萬輛，動力萬輛，動力電池產量電池產量將將達到達到100GWh電動

2、汽車退役的動力電池退役時電動汽車退役的動力電池退役時還有還有7080%的容量，完全可以應用在儲能、基站等使用場合，的容量，完全可以應用在儲能、基站等使用場合，如何有效利用這些如何有效利用這些電池，成為了新能源行業不可回避的問題。電池，成為了新能源行業不可回避的問題。充分利用資源.地球只有一個02電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策（2015 年版）新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件生產者責任延伸制度推行方案（國辦發201699號）關于加快推進再生資源產業發展的指導意見（工信部聯節2016440號）新能源汽車生產企業及產品準入管理規定（2017年 工信部 第39號）汽車動力電池行業規范條

3、件（2017年）汽車動力電池產業發展行動方案（工信部聯裝201729號）關于促進儲能技術與產業發展的指導意見（發改能源20171701號）汽車產業中長期發展規劃（工信部聯裝201753號）2018年工業節能與綜合利用工作要點新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法（工信部聯節201843號）新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案（工信部聯節函201868號）梯次利用的相關政策法規梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理2033梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理梯次利用的相關標準04梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命

4、周期電池管理全生命周期電池管理鋰電池梯次利用的可行性4磷酸鐵鋰電池的壽命曲線，表明循環次數和容量衰減的線性相關性055梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理 當前電動汽車退役電池梯次利用基本方法有二種：模組利用和當前電動汽車退役電池梯次利用基本方法有二種：模組利用和PACK利用利用當前梯次利用的方法和問題模組利用模組利用優點：優點：電池利用率高，空間利用率高，電池利用率高，空間利用率高，問題：問題：測試分選工作繁重，成本高測試分選工作繁重，成本高PACKPACK利用利用優點：優點：方便簡單，工作量較小方便簡單，工作量較小問題：問題：空間利用率很低，協議接口，空

5、間利用率很低，協議接口，電壓等級差異，系統成本高電壓等級差異，系統成本高06高特方案全生命周期電池管理6梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理高特從高特從BMS技術入手，把電池管理模塊技術入手，把電池管理模塊電池傳感器加入電池模組內，實現對電池的全生命周期管理，突電池傳感器加入電池模組內，實現對電池的全生命周期管理，突破梯次利用難題破梯次利用難題。1.在電池模組內集成在電池模組內集成電池管理模塊電池管理模塊電池傳感器，解決了對電池模組內單體電池及電池模組性能的準確計電池傳感器，解決了對電池模組內單體電池及電池模組性能的準確計算和評估，使電動汽車電池算和評估，使

6、電動汽車電池PACK在梯次利用時只需要拆解到電池模組，而不必進行測試分選。只有對于某在梯次利用時只需要拆解到電池模組，而不必進行測試分選。只有對于某些單體電池些單體電池導致模組失效才考慮拆解到電芯，或直接拆解電芯；導致模組失效才考慮拆解到電芯，或直接拆解電芯；2.高特分布式高特分布式電池管理模塊電池管理模塊可選加主動均衡功能，可對模組內的單體電池進行均衡管理，保證模組內電芯的可選加主動均衡功能，可對模組內的單體電池進行均衡管理，保證模組內電芯的一致性和有效的電池能量，確保電池梯次利用的可用一致性和有效的電池能量，確保電池梯次利用的可用性性；3.由于模組中已經集成了電池管理模塊由于模組中已經集成

7、了電池管理模塊電池傳感器電池傳感器，電池重組時不需要再加儲能用，電池重組時不需要再加儲能用BMS，省卻了梯次利省卻了梯次利用用BMS采購和再次成組采購和再次成組的成本；的成本；07高特方案分布式電池管理模塊電池傳感器電池傳感器7梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理 高特分布式電池管理模塊電池傳感器電池傳感器DBM集成了電壓、溫度采集，SOX（SOC/SOP/SOH/SOE/SOS）計算功能，可保存電池及模組制造的原始信息（電池類型、規格、串并數、廠家、生產日期等）、電池模組編碼、運行信息（累計充電/放電時間，循環次數）、故障信息（過充/過放/過溫/過流）等數

8、據，具有CAN接口。集成了電池傳感器電池傳感器DBM的電池模組不僅僅是一個能量的載體，更具有了數據檢測、處理、狀態計算、保存、傳遞的功能，成為了一個智能化的電池模組。接口標準化和協議開放性使電池模組的使用非常方便、經濟，并從源頭解決了梯次利用電池測試的難題。08現有BMSvsvs分布式電池管理模塊電池傳感器電池傳感器8梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理現有的主從架構BMS沒有電池狀態計算和數據保存功能分布式架構BMS和電池傳感器BCMBMMBMMBMMBMMBMMVCU或顯控模塊CAN0CAN1主控模塊：電池組電壓/電流/絕緣檢測繼電器控制電池狀態（SOX

9、）計算告警/通訊/協議/策略VCU/儲能顯控：整車或儲能電池堆控制從控模塊：電池單體電壓/溫度HCMCSM-DBM-DBM-DBMCAN1CAN0VCU或顯控模塊VCU/儲能顯控：整車或儲能電池堆控制告警/通訊/協議/策略高壓控制模塊：電池組電壓/絕緣檢測繼電器控制電池傳感器：電池單體電壓/溫度電池狀態（SOX）計算/數據保存高特創新09分布式電池管理模塊電池傳感器的優勢電池傳感器的優勢9梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理電池狀態采集/計算，和應用層解耦 系統簡化省卻線束，便于安裝 降低成本省卻線束/SOS計算 安全可靠內置狀態計算/數據存儲 全生命周期管

10、理/梯次利用開放/統一的接口 標準化/可互換高特方案應用圖例大小尺寸大小尺寸電壓測點電壓測點溫度溫度測點測點GOLD ELECTRONIC全生命周期電池管理全生命周期電池管理 =電池模組電池模組 +電池傳感器電池傳感器GOLD ELECTRONICGOLD INNOVATION1111梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理電池傳感器要解決的核心技術是電池狀態的準確計算電池傳感器要解決的核心技術是電池狀態的準確計算。高特SOC/SOH（SOX）的診斷算法，采用了自學習的神經網絡算法，具有自適應、收斂性和魯棒性的特性，具有較高的精度和糾錯能力。采用了simulin

11、k建模的方式實現并自動生成代碼，避免人為編碼的錯誤風險，大大提高算法的可靠性和穩定性。電池狀態SOX算法1212梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理BMS的顛覆者高特電池傳感器 自學習和神經網絡算法解決了電池狀態計算準確性和自適應的難點；自學習和神經網絡算法解決了電池狀態計算準確性和自適應的難點；主動均衡技術有效改善電池組的一致性，延長電池組使用壽命；主動均衡技術有效改善電池組的一致性，延長電池組使用壽命；分布式架構技術使分布式架構技術使BMSBMS從理念到形態發生了根本的改變從理念到形態發生了根本的改變，清晰的界定了，清晰的界定了BMSBMS和系統的關系，

12、真正讓和系統的關系，真正讓 BMSBMS回歸到回歸到電池傳感器電池傳感器的本源。的本源。高特立足于多年對電池失效機理和生命周期的特性研究，以及對電池管理系統和用戶需求的深刻理解，高特立足于多年對電池失效機理和生命周期的特性研究，以及對電池管理系統和用戶需求的深刻理解，基于以上核心技術研發出基于以上核心技術研發出電池傳感器電池傳感器，成為，成為BMSBMS行業的行業的顛覆者。顛覆者。電池傳感器電池傳感器不僅僅解決了不僅僅解決了梯次利用的關鍵難題，梯次利用的關鍵難題，也是也是BMSBMS技術發展的技術發展的必然必然方向；方向；measurementthinking =V+I +T +SW1313梯

13、次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理高特梯次利用案例 福斯特園區18MWh梯次利用儲能系統（三元電池）張北9MWh動力電池梯次利用儲能系統（磷酸鐵鋰）蘇州同里新能源小鎮2.4MWH梯次利用儲能系統 上海電氣累計4MWh梯次利用儲能系統（磷酸鐵鋰）天津捷威2MWH園區梯次利用儲能系統 深圳普蘭德500KWh梯次利用儲能系統（磷酸鐵鋰）知豆電動車500KWh梯次利用系統（三元電池）杭州高特-普萊德梯次利用50KW/250KWh（磷酸鐵鋰）杭州文一二路2MWH光儲充一體化項目 安陽岷山1MWh鉛酸儲能系統（回收鉛酸電池）1414梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全

14、生命周期電池管理全生命周期電池管理案例1（國家電網張北9MWh梯次利用儲能電站）項目為國家風光儲輸示范工程梯次利用電池儲能系統，工程總容量為9MWh，分為7套500kW*3h獨立儲能子系統。采用青島薛家島充換電站、流清河充換電站及所服務車輛的退役動力電池。項目實際退役1500個電池箱，經初步篩選去除單體電芯嚴重衰減的電池箱后，可以直接使用的電池箱為1260箱，占比為84%，即該項目電動汽車退役的電池其電池箱（或模組）的直接可利用率為80%+。1515梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理案例1（國家電網張北9MWh梯次利用儲能電站）1616梯次利用的必由之路梯

15、次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理案例2（遠東福斯特18MWh梯次利用儲能電站）1717梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理案例3（上海電氣梯次利用儲能電站）1818梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理案例4（天津捷威園區2MWh梯次利用儲能電站）1919梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理案例5（國家電網蘇州同里新能源小鎮梯次利用光儲充一體站）2020梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理案例6（浙江電網梯次利用光儲充一體化站）2121梯次利用的必由之路梯次利用的必由之路全生命周期電池管理全生命周期電池管理案例（高特臨安園區梯次利用儲能站）謝謝Thanks for Your Time