測(cè)試、評(píng)分和驗(yàn)證都是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和投資商喜歡的術(shù)語(yǔ)和條款。畢竟，采用這些措施可以降低投資風(fēng)險(xiǎn)，增加了對(duì)新技術(shù)的信任，無(wú)論是哪個(gè)行業(yè)。考慮到這一點(diǎn)，全球質(zhì)量保障和風(fēng)險(xiǎn)管理咨詢機(jī)構(gòu)挪威DNVGL公司日前發(fā)布了第三代電池性能記分卡。

在DNVGL公司今年的評(píng)測(cè)中，有22家電池廠商為DNVGL電池記分卡提供了進(jìn)行測(cè)試的電池產(chǎn)品。該公司表示，即使沒(méi)有一家電池廠商愿意公開(kāi)其名稱，DNVGL公司仍將繼續(xù)與其技術(shù)合作伙伴開(kāi)展合作以提高透明度，而這仍然是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。

行業(yè)分析師表示，縱觀近年來(lái)的技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，磷酸鐵鋰電池（LFP）再次受到用戶歡迎，其中包括用于固定儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池。這種電池曾在2012～2015年占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，但在2016年之后被鎳錳鈷（NMC）三元鋰電池和鎳鈷鋁（NCA）三元鋰電池所取代。然而，目前寧德時(shí)代和比亞迪公司等中國(guó)電池制造商看到這種電池發(fā)展?jié)摿挖厔?shì)來(lái)推動(dòng)磷酸鐵鋰電池（LFP）技術(shù)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。

DNVGL公司發(fā)布的第三個(gè)年度電池記分卡測(cè)試了22種具有不同化學(xué)性質(zhì)電池的充放電性和溫度依賴性行為，并確定了重要的產(chǎn)品趨勢(shì)。

電池容量越來(lái)越大

另一個(gè)明顯的趨勢(shì)是儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池容量越來(lái)越大，目前的磷酸鐵鋰電池容量約為200Ah。其原因是，容量較大的電池單元可以節(jié)省原材料成本。

預(yù)計(jì)在電極材料的選擇、電池結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)方面將有進(jìn)一步的創(chuàng)新，而在未來(lái)幾年中，電池技術(shù)的重大創(chuàng)新不會(huì)出現(xiàn)。DNVGL公司認(rèn)為鋰離子電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域仍然保持其首選的地位。該公司表示，預(yù)計(jì)未來(lái)三到七年內(nèi)，其他電池技術(shù)不會(huì)取代鋰離子電池，因?yàn)殇囯x子電池將在交通運(yùn)輸、消費(fèi)電子和儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用的規(guī)模經(jīng)濟(jì)中受益。

根據(jù)的DNVGL公司的研究，目前鋰離子電池的成本約為100美元/kWh，該公司的分析師預(yù)測(cè)，未來(lái)十年電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格將會(huì)大幅下降。

部署更多太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目

分析師觀察到的另一趨勢(shì)是越來(lái)越多的儲(chǔ)能系統(tǒng)與太陽(yáng)能電設(shè)施或風(fēng)力發(fā)電設(shè)施共址部署。因此，儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和用戶要求其電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池工作壽命為20～25年，以匹配太陽(yáng)能電池發(fā)電設(shè)施的工作壽命。而部署電網(wǎng)規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商已經(jīng)對(duì)這一需求做出了回應(yīng)，在電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署合同中包含了全面的大修、增強(qiáng)、操作和維護(hù)服務(wù)。

DNVGL公司表示，電池的使用方式也將發(fā)生變化。在儲(chǔ)能系統(tǒng)的早期應(yīng)用中，商業(yè)服務(wù)項(xiàng)目主要是用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。而如今，越來(lái)越多的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)需要將太陽(yáng)能發(fā)電量從白天轉(zhuǎn)移到夜間的電力需求峰值期間。這對(duì)電池技術(shù)提出了不同的要求，其中包括充放電穩(wěn)定性以及電池在不同充電狀態(tài)下的退化情況。

DNVGL公司測(cè)試了記分卡的22種產(chǎn)品的充放電穩(wěn)定性，并確定了導(dǎo)致容量損失1％所需的充放電次數(shù)。在今年的記分卡中，導(dǎo)致容量損失1％所需的充放電次數(shù)平均為381次，而這些不同的電池在這一方面有很大差異：磷酸鐵鋰電池為135～448次，NMC三元鋰離子電池為180～849次，NCA電池為143～330次，而表現(xiàn)最好的鈦酸鹽電池為1,067次。

充放電之后的容量統(tǒng)計(jì)

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)所做的測(cè)試得出結(jié)論，平均來(lái)說(shuō)，電池在進(jìn)行1800次充放電之后，其容量將下降到銘牌容量的90%。記分卡強(qiáng)調(diào)需要將這種退化理解為溫度的函數(shù)。如果所有的充放電都是在10℃溫度下進(jìn)行的，那么電池容量平均在1000次充放電之后就會(huì)下降到85%左右。DNVGL公司的測(cè)試團(tuán)隊(duì)在所有電池產(chǎn)品中都觀察到了這種溫度敏感性。鈦酸鹽電池在這方面表現(xiàn)最好，在8609次充放電之后仍保持銘牌容量的90%。還有兩種NMC三元鋰離子電池產(chǎn)品的性能緊隨其后，分別在進(jìn)行6410次和4500次充電電之后失去10%的容量。

以充電狀態(tài)（SOC）而言，記分卡發(fā)現(xiàn)了一個(gè)50%～80%的SOC窗口，NMC三元鋰離子電池在這個(gè)窗口更容易發(fā)生降解。而磷酸鐵鋰電池（LFP）往往在30%～40%的SOC窗口期容易發(fā)生降解。DNVGL公司表示，評(píng)估電池項(xiàng)目中的主要退化向量是SOC、充電速率、溫度，這一點(diǎn)至關(guān)重要。后兩者通常是電池退化的主要原因。記分卡研究人員說(shuō)，根據(jù)電池特性，取決于SOC的工作范圍可能是一個(gè)次要考慮因素。

充電速率是更重要的因素，較低的充電速率通常有利于電池的運(yùn)行。在DNVGL的測(cè)試中，磷酸鐵鋰電池（LFP）和鈦酸鹽電池通常具有較高的充電速率，盡管測(cè)試人員指出許多NMC三元鋰離子電池也表現(xiàn)良好，但在高充電速率下具有溫度升高的缺點(diǎn)。

記分卡研究人員還指出了安全方面的發(fā)展。諸如UL9540A協(xié)議之類的標(biāo)準(zhǔn)要求改進(jìn)測(cè)試，并已經(jīng)向安全透明性邁出一步。但是DNVGL公司表示，新標(biāo)準(zhǔn)分類和不合格標(biāo)準(zhǔn)的缺失令人困惑。集裝箱化儲(chǔ)能解決方案正在不斷發(fā)展，這意味著可以從外部完全訪問(wèn)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，避免操作和維護(hù)人員進(jìn)入集裝箱的風(fēng)險(xiǎn)。DNV-GL記分卡研究人員補(bǔ)充道，許多電池供應(yīng)商正致力于提高電池的消防安全標(biāo)準(zhǔn)和防止熱失控連鎖反應(yīng)。