2023钛酸锂于储能领域应用方案

钛酸锂于储能领域应用方案分享ApplicationSolutionsinEnergy钛酸锂于储能领域应用方案分享ApplicationSolutionsinEnergyStorageContent技术优势Content技术优势Advantages产品概况ProductsOverview应用案例MarketApplications技术优势Advantages技术优势Advantages1银隆钛电池优势Yinlong银隆钛电池优势Yinlongbattery’sadvantages在目前的商业应用中钛酸锂电池的4大优势可以发挥出其它电池无法达到的性能而秘密就在于我们的专利技术在目前的商业应用中钛酸锂电池的4大优势可以发挥出其它电池无法达到的性能而秘密就在于我们的专利技术---湿法纳米材料工艺材料的特性钛酸锂材料具有稳定的三维晶体结构，在充放电过程中，材料结构几乎不发生变化，与石墨负极材料相比被称为“零应变材料”。频繁脱嵌，使石墨体积变化增大（体积变化率±10%）严重降低了循环寿命。材料的特性钛酸锂材料具有稳定的三维晶体结构，在充放电过程中，材料结构几乎不发生变化，与石墨负极材料相比被称为“零应变材料”。频繁脱嵌，使石墨体积变化增大（体积变化率±10%）严重降低了循环寿命。结构稳定（具有长循环寿命特性。产品概况ProductOverview3产品概况ProductOverview3产品概览ProductOverview储能系统/电动车纯电动公交车单元电池柜/电池架电机电控模组/PACK/BMS电芯工艺材料纳米钛酸锂材料产品概览ProductOverview储能系统/电动车纯电动公交车单元电池柜/电池架电机电控模组/PACK/BMS电芯工艺材料纳米钛酸锂材料1MWh/3MW产品特征3MW/1MWh～1.2MWh；-50℃~60℃；45尺集装箱；系统设计寿命25年，1MWh/3MW产品特征3MW/1MWh～1.2MWh；-50℃~60℃；45尺集装箱；系统设计寿命25年，3C倍率钛酸锂储能系统提供稳定电网的国内火电联合调频辅助服务可再生能源，即风电，太阳能发电平滑45尺标准HQ海运集装箱储能系统奥钛钛酸锂储能系统运用于电网调频的技术优越性AltairnanoadvantagesinFrequencyRegulation1.钛酸锂的高倍率性能能够提供3C配置系统Power:Energy=3，为用户提供一个最小规模的高倍率系统完成调频等辅助服务，瞬间提供大倍率的输入/输出；2.奥钛钛酸锂储能系统运用于电网调频的技术优越性AltairnanoadvantagesinFrequencyRegulation1.钛酸锂的高倍率性能能够提供3C配置系统Power:Energy=3，为用户提供一个最小规模的高倍率系统完成调频等辅助服务，瞬间提供大倍率的输入/输出；2.调频等电网辅助服务或新能源平滑需求储能系统每天几百甚至上千次的浅充浅放，尤其是中国的火电/热电储能联合调频应用负荷强度非常高，只有钛酸锂系统能够承受如此重度的负荷且实现15年以上循环寿命，为客户带来最低全寿命周期成本；3.钛酸锂极佳的安全性，及奥钛完善成熟的系统设计能力为电网项目提供安全保障；4.电网系统将实际受益于提高的稳定性，效率，污染排放及运行维护成本的减少。国际权威认证InternationalCertificationIEC62133国际权威认证InternationalCertificationIEC62133SAEJ2464ISO12405Thermalvibration&MechanicalShockUN38.32MWKEMA认证先进的钛酸锂电池储能系统成功的展示了电网应用的潜力我们的钛酸锂技术不仅提供高功率而且提供强大的解决方案NotjustpowerPowerfulsolutions想象一下电动车充满电只需要6分钟甚至更短ImaginecompletelycharginganEVinonly6minutesor我们的钛酸锂技术不仅提供高功率而且提供强大的解决方案NotjustpowerPowerfulsolutions想象一下电动车充满电只需要6分钟甚至更短ImaginecompletelycharginganEVinonly6minutesorless想象一下像超级电容一样工作，但只需要支付锂电池的价格Imaginesupercap-likeperformatlithium-ionbatterycosts想象一个电池可以在-50°C到65°C正常工作Imagineabatteryperformunaidedat-50°C&65°C想象一个电池较其它锂离子电池，有2倍以上的滥用承受能力…….Imagineabattery2timesmoreabuse-tolerantthanotherLi-iontechnologies……应用案例MarketApplications4应用案例MarketApplications401.交通运输案例01.交通运输案例TransportationŠkodaElectric斯柯达电气及捷克两大电车公司Ekova和Cegelec项目需要应用钛酸锂电池超长的循环寿命、超低温性能及3C～6C的高倍率性能。庞巴迪公司-庞巴迪公司-Bombardier英国庞巴迪公司在英国生产陆运空运的驱动系统，位于英国的德比纯电动客运火车。国家铁路总公司大连机车厂调度火车头混合动力系统3000HP混合动力调车机，柴电功率混合动力系统；为机车提供待机工况下的辅助系统电力供应；机车单机运行时的电力供应；轻负荷牵引时的电力供应。比利时EMROL比利时EMROLBBGreen20米客船，可运载70-10020分钟岸上充电时间；往返里程都以全电动模式运行。UltraFastChargeUltraFastChargeEVbus瑞典Hybricon在北欧寒冷的冬季-30℃的环境中完美运行；3分钟6～8C超快速充电可以持续1个小时的运行。美国Proterra美国能源部国家可再生能源实验室NREL成功案例研究；在内华达及加州运行已超过6年；3～5分钟600kw6C快速充电。ProterraBE35FastChargeBatteryElectricTransitBus(NREL/LeslieEudy)Two500kwfastchargersarelocatedatthePomonaTransitCenterAverage4.99minchargingtime/12.5times/dayHybricon12m&18mUltra-fastChargeElectricBus3min6~8Cfastcharge,operateforonehourABBTOSAABBTOSAFlashChargingEBus日内瓦第一台纯电动铰接巴士，无架空线运行，已在瑞士日内瓦成功运行，目前正在国内实现大规模应用。运用银隆奥钛电池10C以上高倍率性能，在行驶途中，15秒内即可瞬间完成充电。第二代TOSAinGeneva第一代TOSABusinGeneva02.工业市场案例IndustryCargotec混合动力港口跨运车HybridStraddleCarrier02.工业市场案例IndustryCargotec混合动力港口跨运车HybridStraddleCarrier来自该客户的混合动力系统技术优越性及经济性分析I.II.III.V.VII.节省柴油（比传统柴油设备或车辆节省30%～40%）安静（噪音减少50%，给驾驶员舒适的驾驶环境，并减少对环境的噪音污染环境污染小（减少碳排量，可以符合各种日益严苛的场地排放标准）高效（自动化程度提高）维护成本降低（减少了发动机工作时间约1/3，从而减少对发动机的维护工时运行成本降低（每年可以节省近20万元的柴油及维护费用）投资的电池系统约3年可回收成本。VIII.已成熟运行6年以上 电池系统8C率回能量 Cargotec纯电动快充港口跨运车Cargotec纯电动快充港口跨运车FastChargeStraddleCarrier ，5分钟6C快充电连续港口行1个时 Cargotec纯电动快速充电AGVCargotec纯电动快速充电AGV负载70吨70度电的电池系统6-10通用电气-GEWindBrilliantWind奥钛与风力发电涡轮机配合使用的小型储能系统通过使用奥钛PowerRack电池系统可以做到以下:通用电气-GEWindBrilliantWind奥钛与风力发电涡轮机配合使用的小型储能系统通过使用奥钛PowerRack电池系统可以做到以下:ShorttermstoragetodelivercommittedpowerwithinWindFarmApplication确保工作人员可以15~60分钟间隔预计能量输出Enableoperatorstoforecastenergyoutputin15-60minuteintervalsoperatorstoregulatefrequencyvariationsAdditionalrevenuestreamforwinddeveloper-sellelectricitytogridLargerDurathonSystemSmallAltairnanoSystemTestTrailer(Operatesbothbatteries)GE风电在加州的示范系统无人车：EMROL&Schaefer等公司该应用需要钛酸锂电池的高倍率快速充电性能，保证无人车24小时不停作业。03.军工领域案例03.军工领域案例MilitaryONR美国海军研究办公室Australian澳大利亚国防科技组织UKSubmarine英国海军潜艇奥钛24V,22Ah电池及集成的电池管理系统BMS成功应用于武器，军事车辆，可移动电源及备用电源应用–美国军事与航空电子研究组织。BackBackupandblackstartBattery08年2月20日PiperJaffray清洁技术及可再生能源会议发表声明：奥钛电池系统将会取代美国海军2类军舰(52号阿利伯克护卫舰）上持续运行的500kw备用柴油发电机组。图片来源于网络陆军项目ARDECM19陆军项目ARDECM19Howitzer轻型机枪NanosensorSBIR纳米传感器MicroGrid.BAA#19.CERL奥钛钛酸锂电池经测试通过，为美国陆军M19105mm轻型机枪数字化项目供应电池。2008年10月9日，美国海军水面作战中心对奥钛基于50Ah软包电芯的5个100Ah22.4V2P8S模组进行了滥用测试，验证奥钛电池可安全运用于军事项目。Conclusion奥钛锂离子电池模块被证明在所有滥用测试场景中相比以前测试过类似大小的锂离子电池，表现出明显良性的结果。所有测试无着火，爆炸现象，无任何模组内的零部件或材质喷射出来。2008年10月9日，美国海军水面作战中心对奥钛基于50Ah软包电芯的5个100Ah22.4V2P8S模组进行了滥用测试，验证奥钛电池可安全运用于军事项目。Conclusion奥钛锂离子电池模块被证明在所有滥用测试场景中相比以前测试过类似大小的锂离子电池，表现出明显良性的结果。所有测试无着火，爆炸现象，无任何模组内的零部件或材质喷射出来。TheAltairnanoMk0.5modulesperformedbetterthanothersimilarbatteriesinregardstopossibilityoffire.Therewasnofireduringanyofthetestsperformed.Therewasalsonodeflagrationthemodulecaseandnointernalcomponentswereejectedfromthecase.Withtheexceptionthecrushtestthemodulewasnotdeformedasaresultofanytest.Withrespecttoothersimilarsizedlithiumionbatteriesthetestingofthismoduleprovedverybenign.，7.62mm子弹冲击测试Bullet50口径的机关枪射击冲击测试CalBullet柱体重压测试Crush试验非常良性，子弹没有完全穿过模块，模块只冒出一股烟,模组仍有大约19.5vdc的电压，没有火灾或爆燃。子弹完全穿过模块，模块冒出灰白色的烟,大概持续了5分钟，模组电压降至12.5Vdc，之后在3个小时内降到了9.0Vdc，没有火灾或爆燃情况子弹完全穿过模块，模块冒出灰白色的烟,大概持续了5分钟，模组电压降至12.5Vdc。之后在3个小时内降到了9.0Vdc，没有火灾或爆燃情况。，7.62mm子弹冲击测试Bullet50口径的机关枪射击冲击测试CalBullet柱体重压测试Crush试验非常良性，子弹没有完全穿过模块，模块只冒出一股烟,模组仍有大约19.5vdc的电压，没有火灾或爆燃。子弹完全穿过模块，模块冒出灰白色的烟,大概持续了5分钟，模组电压降至12.5Vdc，之后在3个小时内降到了9.0Vdc，没有火灾或爆燃情况子弹完全穿过模块，模块冒出灰白色的烟,大概持续了5分钟，模组电压降至12.5Vdc。之后在3个小时内降到了9.0Vdc，没有火灾或爆燃情况。针刺测试NailPenetrationTest过充测试Overcharge震动测试Viberation温度及湿度测试Temperature&Humidity盐雾测试SaltFog对单个模组和由铜牌连接的一对模组在任意轴线上进行震动测试，结果显示对电池模组没有任何负面影响。扫描没有发现不良的共振频率，模组外壳没有扭曲或膨胀，没有发现环氧树脂胶开裂。测试的由铜排连接的一对模组没有显示出受环境温度和湿度对电性能或物理性能的负面影响。对一对由铜排连接的模组进行了测试，发现仅在金属和环氧树胶板表面显示出轻微的腐蚀，是盐雾蒸发后留下来的盐结晶造成的。无其它电性能或物理性能方面的负面影响。产生大量的烟雾。模块侧板融化，但是没有可见的火灾或爆燃。电池被充电至4.0Vdc,冒出白色烟雾，但是无火灾或爆燃。针刺测试NailPenetrationTest过充测试Overcharge震动测试Viberation温度及湿度测试Temperature&Humidity盐雾测试SaltFog对单个模组和由铜牌连接的一对模组在任意轴线上进行震动测试，结果显示对电池模组没有任何负面影响。扫描没有发现不良的共振频率，模组外壳没有扭曲或膨胀，没有发现环氧树脂胶开裂。测试的由铜排连接的一对模组没有显示出受环境温度和湿度对电性能或物理性能的负面影响。对一对由铜排连接的模组进行了测试，发现仅在金属和环氧树胶板表面显示出轻微的腐蚀，是盐雾蒸发后留下来的盐结晶造成的。无其它电性能或物理性能方面的负面影响。产生大量的烟雾。模块侧板融化，但是没有可见的火灾或爆燃。电池被充电至4.0Vdc,冒出白色烟雾，但是无火灾或爆燃。04.电网项目案例Grid通过实现以下服务功能，奥钛针对电网的各种问题提供专业的解决方案：04.电网项目案例Grid通过实现以下服务功能，奥钛针对电网的各种问题提供专业的解决方案：Altairnanocreatessolutionstoproblemshighlyspecifictotheelectricgrid,andusesourenergystoragetechnologytobringvaluetoutilities,through:调频可再生能源发电整合--平滑及调频电压调节分布式能源电力支持黑启动微网优化增量配网热备用FrequencyregulationRenewableintegrationsupportDistributionlevelsupportBlackstartMicrogridoptimizationEnergycapacityenhancementSpinningreserve客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinAES1MW/250KWhFrequencyregulationPJM,America2009AES1MW/250KWhFrequencyregulationERCOT,America2010EnergyStorageHoldings,LLC1.8MW/300KWh客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinAES1MW/250KWhFrequencyregulationPJM,America2009AES1MW/250KWhFrequencyregulationERCOT,America2010EnergyStorageHoldings,LLC1.8MW/300KWhFrequencyRegulationPJM,US20132007年奥钛向美国AES先后交付2套各1MW/250kWh的调频系统，服务于ISO(独立系统运营商）市场，以下是截取了头两年的一段运行数据：2007年奥钛向美国AES先后交付2套各1MW/250kWh的调频系统，服务于ISO(独立系统运营商）市场，以下是截取了头两年的一段运行数据：对AGC信号在4秒钟内做出反应可靠的运行及与电网交互反应超过500,000次的浅充浅放，共3,30095能量衰减小于2%，预期保持额定功率及能量25年以上，无需更换电池客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinHNEI/HELCO1MW/250KWhWindpowerIntegration&FRHawaii2013HNEI/HECO1MW/250KWhSolarpowerIntegration&FROahu,Hawaii2016HNEI/MECO2MW/397KWh客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinHNEI/HELCO1MW/250KWhWindpowerIntegration&FRHawaii2013HNEI/HECO1MW/250KWhSolarpowerIntegration&FROahu,Hawaii2016HNEI/MECO2MW/397KWhSolarpowerIntegration&FRMolokai,Hawaii2016根据以下夏威夷自然能源研究所基于其中一套系统前三年的运行记录，发表于JournalofPowerSources的文章信息可获知：奥钛1MW/250kwh储能系统处于工作状态的时间达到了90%，期间没有出现过任何故障3年时间中，储能系统单体电芯一共进行了5200次左右的等效满功率循环最高充放电倍率达到了6CMWs168135202269336403470537604671738805872939100610731140120712741341140814751542160916761743181018771944201120782145221222792346241324802547StateofCharge奥钛展示风电平滑技术1MW/250kwh储能系统整合10.5MW9.5%通过平滑新能源功率斜坡率及控制电压波动创造价值180万美金交钥匙项目，包含3年的技术支持控制斜坡率至1MW/minActualWindFarmOutput-SmoothingPotentialbyAltairnanoLithiumTitanateBatteryStorage16.50000 200%180%15.50000160%14.50000 140%120%13.50000100%12.5000080%11.50000 60%40%10.5000020%9.50000 0%1.5HourEvent2SecondResolution根据以下夏威夷自然能源研究所基于其中一套系统前三年的运行记录，发表于JournalofPowerSources的文章信息可获知：奥钛1MW/250kwh储能系统处于工作状态的时间达到了90%，期间没有出现过任何故障3年时间中，储能系统单体电芯一共进行了5200次左右的等效满功率循环最高充放电倍率达到了6CMWs168135202269336403470537604671738805872939100610731140120712741341140814751542160916761743181018771944201120782145221222792346241324802547StateofCharge奥钛展示风电平滑技术1MW/250kwh储能系统整合10.5MW9.5%通过平滑新能源功率斜坡率及控制电压波动创造价值180万美金交钥匙项目，包含3年的技术支持控制斜坡率至1MW/minActualWindFarmOutput-SmoothingPotentialbyAltairnanoLithiumTitanateBatteryStorage16.50000 200%180%15.50000160%14.50000 140%120%13.50000100%12.5000080%11.50000 60%40%10.5000020%9.50000 0%1.5HourEvent2SecondResolution客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinVestas1MW/250KWh客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinVestas1MW/250KWhWindpowerIntegration&FRDenmark201418MWWindFarmwithOutputRampingSmoothedto.7MW/min18MWWindFarmwithOutputRampingSmoothedto2MW/min储能与风电场的功率配比ESS&WindRatioEffect2MW储能系统整合18MW风电场（11%）平滑后输出的斜坡率为2MW/分钟16151413121110RawWindFarmOutput9SmoothedWindfarmOutput82HourEvent2SecondResolution4MW储能系统整合18MW风电场（22%）