從2016年開始到2022年上半年,清潔能源設(shè)備測試機(jī)構(gòu)ITP Renewables一共發(fā)布了12個《鋰離子電池測試》,從第一階段、第二階段和第三階段測試,從不同儲能電池測試數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)讓我們對于目前使用的電池性能、容量保持率、充放電效率有了非常直觀的結(jié)果。
我是這么理解,實(shí)際上儲能系統(tǒng)和純電動汽車一樣,電池經(jīng)過EOL測試以后,在早期發(fā)生故障的可能性并不高,但是很多的問題都是偏電子化的。而目前電池的SOH,整體的結(jié)果都是不錯的。
▲圖1.整個測試過程的坎坷
圖2是三個階段所測試的電池,這里注意沒有有鉛酸電池(被證明儲能領(lǐng)域不能用);主要是圍繞三元和LFP這塊——由于循環(huán)壽命特性,LFP效果很好;而FZSoNick的鈉離子電池產(chǎn)品也很受人關(guān)注。
▲圖2.三個階段主要的電池
Part 1
測試壽命
●第一階段
索尼的儲能電池在幾家里面順利跑了下來,從2016年開始跑到整個測試結(jié)束,電池容量在最初呈線性下降,最近趨于穩(wěn)定。SOH 在3680次循環(huán)以后保持在81%, 2500個循環(huán)保持在83%,也就是后面1000個循環(huán)只下降了2%。
根據(jù)數(shù)據(jù)推算,預(yù)計Sony這款電池在7390次循環(huán)以后的SOH為60%左右。
●第二階段
第二階段的電池有我們熟悉的比亞迪、派能:
◎LG Chem RESU HV這款是3元的產(chǎn)品,2040個循環(huán),SOH為75%。
◎派能的US2000B產(chǎn)品是測試了2830個循環(huán),SOH為77%。
◎比亞迪的 B-Box LVS,1060個循環(huán),SOC為93%。
◎特斯拉Power Wall2 在2520個循環(huán),SOC為79%。
▲圖4.第二階段主要的幾款電池
如果按照現(xiàn)在的估算,電池容量達(dá)到60%,經(jīng)過的循環(huán)為:
◎比亞迪的LVS 5,640個循環(huán)。
◎美國??巳驴萍技瘓F(tuán) GNB 1,270個循環(huán)。
◎LG Chem RESU HV 3,360個循環(huán)。
◎派能Pylontech 4,995個循環(huán)。
◎Tesla Powerwall 2 4,885個循環(huán)。
這是估算的效果,當(dāng)然這些數(shù)據(jù)對業(yè)主來說不太需要關(guān)心——如果每天做1個Cycle,3年也就是1000個循環(huán),個人消費(fèi)者確實(shí)不會太在意6年2000個循環(huán)以后的事情。這塊目前主要還是大儲能系統(tǒng),從基礎(chǔ)設(shè)施端提出了要求。
●第三階段
第三階段測試周期比較短,而且類似比亞迪也通過更新SOC窗口使得可用容量進(jìn)一步提升,目前有效可比的數(shù)據(jù)如下:
◎Fimer React 2電池模塊 再1740次循環(huán)以后還有86%,如下圖比較長的那根線。
◎FZSoNick使用Na-NiCl2系統(tǒng)的循環(huán)次數(shù)為880次,SOH為94%。
▲圖5.第三階段測試數(shù)據(jù)
這些數(shù)據(jù)結(jié)果也能客觀反應(yīng)當(dāng)前的基于長壽命開發(fā)電芯的可能性,實(shí)際上也能讓我們客觀評估未來做 再循環(huán)次數(shù)多的電池,從電芯到其他外圍部件的可能性。這個壽命實(shí)驗比較有價值的地方,是注入了溫度和SOC的從20%-80%的Cycle,如下圖6所示,當(dāng)然這個循環(huán)是很溫和的。
▲圖6.電池的壽命測試條件
Part 2
儲能電池的價格
面向儲能的價格好像攤上各種費(fèi)用都比較高,面向家用儲能的系統(tǒng)還在500-600美金/kwh,在當(dāng)前美國和歐洲的需求下,電池價格確實(shí)不太在乎。在2022年,儲能產(chǎn)品由于原材料成本增加、全球零部件短缺以及增加運(yùn)輸費(fèi),整個成本達(dá)到了一個高點(diǎn)。隨著儲能電池開始逐步擴(kuò)量,這個價格也會持續(xù)下來,不過由于海外電價波動比較大,在儲能領(lǐng)域需求卻是上的特別快。