影響儲能產(chǎn)品循環(huán)壽命的**因素是什么？

來源：發(fā)布時間：2024-03-07

循環(huán)壽命是儲能電池的**性能指標，壽命延長意味著儲能系統(tǒng)全生命周期成本隨之降低。近年來，儲能電池的壽命競爭變得尤為激烈，儲能電池廠商紛紛將儲能電池的循環(huán)壽命提高到10000次、12000次甚至是15000次，承諾產(chǎn)品壽命可以達到20年甚至25年。根據(jù)國家規(guī)定的標準，光伏電站的設(shè)計使用壽命是25年，而我國運行時間**長的光伏電站組件實際使用壽命已經(jīng)達到40年。很大程度上，客戶對于儲能產(chǎn)品壽命的要求受到光伏產(chǎn)品影響，希望能夠?qū)崿F(xiàn)“光儲同壽”，從而實現(xiàn)比較好經(jīng)濟效益。然而，這些前期宣傳的產(chǎn)品循環(huán)壽命并未經(jīng)過**的檢驗，實際壽命到底有多少、企業(yè)的壽命能否保障產(chǎn)品全生命周期售后，成為投資方對產(chǎn)品的主要顧慮。此前，寧德時代首席科學(xué)家吳凱直指當(dāng)前儲能產(chǎn)品循環(huán)壽命遠不及預(yù)期的嚴峻問題?！翱蛻艉偷谌礁緹o法對這些指標進行檢測，且缺乏相應(yīng)的標準依據(jù)，目前都只是靠口頭承諾。”吳凱表示，據(jù)國內(nèi)**機構(gòu)統(tǒng)計，前期投運的功率型儲能，宣稱壽命達10年，但實際不足3年就已大面積退役；投運的能量型儲能，承諾壽命20年，目前運行*有3-5年，且年循環(huán)次數(shù)大部分不到設(shè)計值的一半，并且運行期間，常會出現(xiàn)各種問題。那么，影響儲能產(chǎn)品循環(huán)壽命的**因素是什么？將儲能系統(tǒng)拆分來看，目前電池的循環(huán)壽命能否達到設(shè)計值？其他零部件能否匹配電池的壽命？

2023年以來，各大儲能電池廠商爭先發(fā)布300Ah+、超萬次循環(huán)的大容量儲能電芯產(chǎn)品。然而，實際壽命能否達到設(shè)計值，仍值得打上問號。瑞浦蘭鈞儲能市場總經(jīng)理易輝瓊指出，從電芯層級上來講，國內(nèi)客戶對壽命的要求主要是10年以上，而海外客戶要求是15年甚至20年，但產(chǎn)品真正的實測數(shù)據(jù)并沒有那么長時間?！叭鹌痔m鈞已成立6年多，**早一款儲能產(chǎn)品從成立之初測到現(xiàn)在，已經(jīng)超過8千次循環(huán)。目前來看，10年肯定是沒問題的，15年可能問題也不是特別大，但到15年、20年，我覺得這還需要大量測試?！币纵x瓊?cè)缡钦f。此外，易輝瓊表示，現(xiàn)在市面上各種300Ah+的電芯產(chǎn)品，普遍是通過增加（極片）面密度和壓實密度來增加體積能量。但面密度的增加和循環(huán)壽命是相互約束的，提高面密度的同時能否保持或者更加有效提高電池的循環(huán)壽命，是一個更高的技術(shù)難度。國內(nèi)儲能電池主要以磷酸鐵鋰技術(shù)路線為主。研究表明，磷酸鐵鋰電池壽命衰減的主要因素為陽極副反應(yīng)導(dǎo)致的活性鋰消耗。因此，補充活性鋰是解決這一問題的有效手段，目前補充活性鋰的途徑主要分為負極補鋰和正極極補鋰兩大類。對于儲能電池循環(huán)次數(shù)能否過萬，欣旺達能源科技總裁李章溢指出了補鋰技術(shù)的重要性，“如果電池不加補鋰技術(shù)，1萬次循環(huán)應(yīng)該是上限了，如果加一些補鋰技術(shù)可以達到1萬以上?！碧旌蟽δ芸偛脤O偉認為，循環(huán)次數(shù)萬次以上已經(jīng)成為儲能電芯的一個標準。他表示，基本上20年以上的壽命是可以保證的，天合儲能的量產(chǎn)產(chǎn)品做到1.2萬次循環(huán)，實測的數(shù)據(jù)來看，首年可以做到零衰減。孫偉表示，現(xiàn)在天合儲能的實驗室里已在開發(fā)循環(huán)壽命1.5萬次的產(chǎn)品，將力爭從設(shè)計、到制造、測試，保證產(chǎn)品達到1.5萬循環(huán)以上，達到光儲同壽。儲能產(chǎn)品未來能否保證得到良好的售后服務(wù)，是海外客戶考量的重點。孫偉直言，預(yù)計五年后儲能產(chǎn)品的成本還會再降50%，在不損害利潤的情況下，也可以保證業(yè)主20年以上的售后。值得注意的是，影響電池循環(huán)壽命的因素頗多。金拓鋰電高級工程師黃品玨指出，電池在充放電的過程中可能出現(xiàn)多種狀況，例如充放電的過程中的溫升、應(yīng)力變形導(dǎo)致電池結(jié)構(gòu)破壞、電解液溶劑/電解質(zhì)分解，還有內(nèi)阻增加和析鋰等，都可能導(dǎo)致電池失效等問題。黃品玨強調(diào)，溫度是影響儲能產(chǎn)品壽命的**關(guān)鍵因素?！爱?dāng)電池內(nèi)部溫度提升15度時，系統(tǒng)的壽命會減少一半以上。”他解釋道，通常情況下，循環(huán)次數(shù)是以核定溫度25±2度的條件測試，但鋰電池在充放電過程中會產(chǎn)生大量熱量，單體電池的溫度差異過大會造成內(nèi)阻、容量等不一致進一步增大，導(dǎo)致單體電池加速分化，縮短電池系統(tǒng)的循環(huán)壽命，甚至造成安全隱患。此外，BMS也在延長電芯使用壽命、提高電池安全性和均衡性上發(fā)揮了重要作用。

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