8月9—10日，由中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會聯合中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司、西安北大科技園、中國科學院電工研究所儲能技術組、深圳市科陸電子科技股份有限公司等單位聯合主辦“第二屆全國發電側儲能技術與應用高層研討會”在陜西西安金磐酒店舉行。來自政府主管部門、能源監管部門、行業專家、設計院、新能源發電業主單位、電力公司、系統集成商、項目承包商、投融資機構等單位的260余位嘉賓出席了本次研討會。

主辦方邀請到銀隆新能源股份有限公司電池營銷總經理謝墨就“鈦酸鋰電池在微電網優化配置中的應用”做主題報告，以下為其報告主要內容。

謝墨

非常感謝組委會給我這個機會，讓我們探討一下鈦酸鋰電池在微網上的應用。本來PPT中放了很多內容，但見到今天很多專家比我們要專業，所以我會跳過很多關于電力電子安全方面的內容(我們不熟悉的領域)，直接進入到我們比較了解的領域，謝謝。

電力安全、供電可靠性、改善電能質量，大家講的非常仔細，我直接略過。我跳到這個PPT的位置，從電池開始講。鉛酸電池、磷酸鐵鋰和各種鋰電池都列在這里，先講鉛酸，它的優缺點比較明顯，其成本和耐用性是非常好的，為什么退出市場?受制于出現了磷酸鐵鋰，磷酸鐵鋰是1997年美國德州發現的，它的循環不錯，早上還有一位專家提到過，有幾千次。這里解釋一下：國標要求的循環壽命是百分之百SOC，國內常見水平是3000次而已，有人說做到5000次到8000次是沒有滿充滿放的數據。其次，它的安全性能還是不錯的。因為是橄欖石的結構正極，熱失效的溫度比較高。材料環保和資源豐富是真正有能力挑戰鉛酸的地方，沒有重金屬，它的負極是石墨，正極是鐵、鋰、磷。它的缺陷主要是倍率性能一般，材料的壓實密度低，所需體積大。導電性能差，低溫度性能也一般。

講到這個地方的時候，我要離一下PPT的主題。有兩位專家提到的兩個問題，我發表一下我自己的看法。其中有一個關于鋰電池不同電壓下的安全性，我這里補充一點點，電池電壓確實跟它的安全有一定的相關性，一般情況下滿載荷的電壓要危險一些，因為電池高電壓情況下負極鑲嵌大量的單質鋰，所以滿電的鋰電池比虧電的電池要危險。

會議現場

另外一個是安全性的問題，關于燃燒的問題，燃燒時候鋰離子電池存在不好撲滅的位置，我并不是反對用細水的方式，但鋰電池燃燒是屬于金屬燃燒，鋰離子是堿性金屬，用小水量的水撲滅并不算是非常理想的方式，可能隔絕空氣是非常重要的，降溫也重要，只是這兩者不好同時實現。

這一次主要講鈦酸鋰電池，全世界做鈦酸鋰電池的廠商并不多，為什么在這個會議上談鈦酸鋰電池，根本原因在于磷酸鐵鋰我們這不是頂級專家，雖然我們自己能做，但是有很多廠商做的不錯，而且比較好。鈦酸鋰電池我們自認為稍微多一點，我們才敢上臺講一講。

鈦酸鋰并不是用來替代磷酸鐵鋰和三元，它是負極材料，左側圖片可以看到其結構是3D結構尖晶石結構，納米級，體積變化率低。于是它有一個特點，滿充甚至過充狀態下沒有堆積活性鋰，在滿負荷狀態下最安全的(鋰電)是鈦酸鋰。

在這里講一下鈦酸鋰電池的特點，循環壽命長，倍率比較高。我們這邊還有一個特點，安全性能非常棒，微網很多時候是在很惡劣環境下進行工作，不安全，是很麻煩的。

而且鈦酸鋰電池低溫充電非常不錯，注意，是充，不只是放。

高倍率性能，鈦酸鋰電池可以很輕松使用到5C到10C的充電，只要線纜足夠粗，供放電系統功率足夠大，可以在5、6分鐘把一組電池充滿。雖然受限于結構，有些電池系統沒有能達到這么高(5~10C)，但是不是電芯的問題，是個系統問題。磷酸鐵鋰效果也可以，做到一C充到2C放，經過特殊設定的磷酸鐵鋰做到3C放。實際應用，一般只是1C充放。

微網有一個特點，微網一般是離網，負荷環境很多樣，有些還挺特殊。比如有一些邊緣的漁村和海島，以及高寒哨所微網供電等等。能量來源模式也很多，有時候使用風力、有時候使用光電、也有用柴油機的。因為其供應方式多種多樣，比如使用風電時，充電就不會很穩定，往往可能需要電池在瞬間承擔較大的電流。當然這個只是驟然增大的電流，并不是時時刻刻都大。除了充電，還有放電，比如一些特殊的工業負荷，瞬間幾分鐘把這個電用完。

注意這里，這是一個成熟案例，是3兆瓦的儲能系統，選擇配1兆瓦電池，壽命也比較長，系統壽命在25年。和剛剛幾位同行的配法是不一樣的，同行們大都是1MW配2M、3MWh的電池，LTO是反過來的。

鈦酸鋰電池循環壽命長，迄今為止，商業化的二次電池中，沒有比這種鈦酸鋰更長的，我們的電池循環達到27000次，還有84%的容量。這兩塊電池還在試驗室里面，做了快4年了。有一些專家問，LTO這幾十年壽命是不是真的?我們要強調，這是電化學壽命。磷酸鐵鋰電池也不錯，做到兩三千次。

為什么微網特別有用處?偏遠山區，比如西藏和內蒙古很偏遠的地方維修不太方便，在關鍵時候掉鏈子這些事情一旦發生會引起災難性的損失，比如通信中斷和信號缺失，對國家安全都是有影響的。長循環壽命在交通不便，或是孤島、孤峰這種地方都是比較合適的。

從圖片可以看到，在很偏遠的地方，在沙漠里，島上和很難去人的地方一般用這種LTO會合適一點。風電和光電對它不構成很大沖擊，因為電池耐受力還是足夠的。工作溫度的范圍廣，也是有一定意義的，環境比較特別的地區用電池越來越多，因為人口分布越來越平均，在饑寒地區有人類活動越來越多。我們比較保守的看，因為LTO可以在大多數極地環境下進行不需要外裝保護的充電，所以暫時這種情況下電池有不容易取代的優勢。

安全性能優異，前面領導和專家提的特別多的安全問題。鋰離子電池以鋰作為活性物質，鋰在正、負極之間進行搖擺的時候，負極側會還會成為單質的狀態。只要鋰電池帶電，那么一旦鋰電池電化學結構內部出現了氧、二氧化碳、水任意一種氣體。可以說除了氮之外，和所有大氣氣體都能夠發生反應并產熱。所以鋰電池不安全來自于這里。我們又不可能不讓鋰電池帶電，頂多防一下過充，過充是在座各位特別注意的。一般我們用BMS進行管控，過充只是讓負極狀態變得更加夸張的突出，并不是唯一的不安全因素來源，鋰過多了，但是實際上不刺穿膜，依然是有危險存在的。一般情況下而言，碳基作為負極這種不安全因素是難以避開的，如果用鈦酸鋰電池作為負極，表面不會成單質的狀態，在過高電力下刺穿也沒有什么不安全因素，這是鈦酸鋰電池安全最重要的來源，這是原理上的優勢。

電池在高壓電網上更是這樣的，去年山西那件事情影響比較大，大家應該也都知道一些。我們在山西有一些自己項目在做，微網經常處于比較極端的環境下，電池在極端環境下反復使用后安全性會變得更加糟糕，不受控因素更多。所以安全性能是我們可以推崇的地方。

這個數字大家看一下，覺得有點自相矛盾，就是這兩個位置，為什么出現3000、8000兩個數據?充放電深度百分之百在3000次，充放電80%是8000次。在這樣的情況下，我們算了一下，按照峰谷價差，如果磷酸鐵鋰不跑大幾千次的話，經濟賬有點算不過來。鈦酸鋰電池經濟賬已經算過來了，因為循環比較長，問題是一次投資比較大，往往比價的時候被排除在外。享有國家補貼，特別是重補貼地區就比較舒服了。當然，特別軍用這種不在乎一次成本的領域，長期成本來看很低，所以這些領域選擇比較多。

主要內容差不多講完了，最后我在這里支持一下一位專家的論點。儲能是否可以使用退役電池?我非常贊同那位專家提的觀點，儲能電池要求，特別是高壓儲能電池要求非常高，并不是傳說中可以隨便找個電池就行。電池難度在哪?在一致性上。電池一致性對串并影響很大，一致性差，串并后電壓就差太多。我們的經驗，電壓高，電池就會更難做，電壓低的就會更容易。這是大概的，不是絕對的。一個車載系統往往只有600伏左右，有的只有100多伏，300多伏，大巴車上往往是570多伏，但是在儲能上750、1500V，甚至有一些大幾千伏。這種串并方式不可能是500伏的電池可以滿足的。我今天早上聽到一位專家提到，說的很對，梯次用在非常低壓上，但是不要指望用在正規電網側的儲能，這是我個人的觀點，僅供大家參考，謝謝。