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储能电池循环寿命测试汇总

2022-12-09 汽车电子设计 阅读:
从2016年开始到2022年上半年,清洁能源设备测试机构ITP Renewables一共发布了12个《锂离子电池测试》,从第一阶段、第二阶段和第三阶段测试,从不同储能电池测试数据,这些数据让我们对于目前使用的电池性能、容量保持率、充放电效率有了非常直观的结果。

从2016年开始到2022年上半年,清洁能源设备测试机构ITP Renewables一共发布了12个《锂离子电池测试》,从第一阶段、第二阶段和第三阶段测试,从不同储能电池测试数据,这些数据让我们对于目前使用的电池性能、容量保持率、充放电效率有了非常直观的结果。D6lednc

我是这么理解,实际上储能系统和纯电动汽车一样,电池经过EOL测试以后,在早期发生故障的可能性并不高,但是很多的问题都是偏电子化的。而目前电池的SOH,整体的结果都是不错的。D6lednc

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▲图1.整个测试过程的坎坷

图2是三个阶段所测试的电池,这里注意没有有铅酸电池(被证明储能领域不能用);主要是围绕三元和LFP这块——由于循环寿命特性,LFP效果很好;而FZSoNick的钠离子电池产品也很受人关注。D6lednc

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▲图2.三个阶段主要的电池

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Part 1D6lednc

 测试寿命D6lednc

第一阶段

索尼的储能电池在几家里面顺利跑了下来,从2016年开始跑到整个测试结束,电池容量在最初呈线性下降,最近趋于稳定。SOH 在3680次循环以后保持在81%, 2500个循环保持在83%,也就是后面1000个循环只下降了2%。D6lednc

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图3.Sony的循环寿命

根据数据推算,预计Sony这款电池在7390次循环以后的SOH为60%左右。D6lednc

第二阶段
第二阶段的电池有我们熟悉的比亚迪、派能:
LG Chem RESU HV这款是3元的产品,2040个循环,SOH为75%。
派能的US2000B产品是测试了2830个循环,SOH为77%。
比亚迪的 B-Box LVS,1060个循环,SOC为93%。

特斯拉Power Wall2 在2520个循环,SOC为79%。D6lednc

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图4.第二阶段主要的几款电池

如果按照现在的估算,电池容量达到60%,经过的循环为:D6lednc

比亚迪的LVS 5,640个循环。
美国埃克塞德科技集团 GNB  1,270个循环。
LG Chem RESU HV 3,360个循环。
派能Pylontech 4,995个循环。

Tesla Powerwall 24,885个循环。D6lednc

这是估算的效果,当然这些数据对业主来说不太需要关心——如果每天做1个Cycle,3年也就是1000个循环,个人消费者确实不会太在意6年2000个循环以后的事情。这块目前主要还是大储能系统,从基础设施端提出了要求。D6lednc

第三阶段
第三阶段测试周期比较短,而且类似比亚迪也通过更新SOC窗口使得可用容量进一步提升,目前有效可比的数据如下:
Fimer React 2电池模块 再1740次循环以后还有86%,如下图比较长的那根线。

FZSoNick使用Na-NiCl2系统的循环次数为880次,SOH为94%。D6lednc

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图5.第三阶段测试数据

这些数据结果也能客观反应当前的基于长寿命开发电芯的可能性,实际上也能让我们客观评估未来做 再循环次数多的电池,从电芯到其他外围部件的可能性。这个寿命实验比较有价值的地方,是注入了温度和SOC的从20%-80%的Cycle,如下图6所示,当然这个循环是很温和的。D6lednc

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图6.电池的寿命测试条件D6lednc

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Part 2D6lednc

储能电池的价格D6lednc

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图7.储能电池的能量效率

面向储能的价格好像摊上各种费用都比较高,面向家用储能的系统还在500-600美金/kwh,在当前美国和欧洲的需求下,电池价格确实不太在乎。在2022年,储能产品由于原材料成本增加、全球零部件短缺以及增加运输费,整个成本达到了一个高点。随着储能电池开始逐步扩量,这个价格也会持续下来,不过由于海外电价波动比较大,在储能领域需求却是上的特别快。D6lednc

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图8.储能电池的价格

小结:我觉得这个测试机构,真是花了不少时间,让大家看到了储能电池实际的使用表现。对于电池寿命的担心,我倒是现在看数据并不是大问题,实际我们在非重载的情况下用不了那么多的Cycle。这些数据还是非常有价值的,供大家参考!D6lednc

责编:Ricardo
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