儲能安全是一項系統(tǒng)性工程，需要從電芯、結(jié)構(gòu)、溫控、消防、BMS等多個方面統(tǒng)籌規(guī)劃，進行定制化設(shè)計，才能滿足儲能場景需求。

 

如果說動力電池是新能源汽車的心臟， 那毫無疑問儲能電池也是儲能系統(tǒng)的心臟。電池的電化學(xué)材料對儲能安全起到關(guān)鍵性作用。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、歐盟科學(xué)院院士孫金華認為，研發(fā)使用難燃、不燃的電池材料，是構(gòu)建本體安全電池體系是第一道防線。

 

 

作為行業(yè)標(biāo)桿的遠景動力早在2019年就推出了首款儲能專用電芯。這家公司前身是日產(chǎn)汽車旗下的動力電池企業(yè)AESC，在2019年由遠景完成收購并成立遠景動力。收購至今，遠景動力已經(jīng)拿下奔馳、寶馬、日產(chǎn)、雷諾、本田等國際頭部車廠，在全球擁有超過4000件核心專利。

 

在產(chǎn)品開發(fā)上，遠景動力承繼AESC在電池研發(fā)設(shè)計上的安全理念和材料領(lǐng)域的數(shù)據(jù)積累，對電池安全進行系統(tǒng)化設(shè)計，率先推出305Ah儲能專用電芯產(chǎn)品并實現(xiàn)量產(chǎn)，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

 

在電芯材料上，遠景動力采用燃點更高、安全性更好的磷酸鐵鋰技術(shù)，并通過正負極的特殊化降低電芯在使用過程中的副反應(yīng)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，遠景采用自主知識產(chǎn)權(quán)的一體注塑結(jié)構(gòu)蓋板，結(jié)構(gòu)高度精簡，過流能力強，確保全生命周期結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定。此外，產(chǎn)品通過200多項安全測試驗證，包括熱失控、針刺、擠壓、跌落等測試內(nèi)容，并獲得中美日的權(quán)威認證。

 

目前，遠景動力已經(jīng)獲得IEC62619 UL9540a等一系列國內(nèi)認證，其中，遠景動力還獲得日本JIS C8715-2認證的所有安全要求。據(jù)悉，JIS是日本儲能市場準(zhǔn)入的必備條件， 需要經(jīng)過日本官方審核，全球只有5家公司獲得該認證，遠景是其中之一。

 

在制造上，遠景動力延續(xù)了車企的工藝控制理念，以車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)打造儲能專用電芯產(chǎn)線，來保證儲能電芯的極致安全和優(yōu)異品質(zhì)。

 

同時為了確保對電芯制造過程的精確管控，遠景動力把數(shù)字化、智能化滲透到了每一個環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程中實時監(jiān)控每個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)，如電池關(guān)鍵工序的涂布、激光模切、高溫化成、分容等環(huán)節(jié)，一旦產(chǎn)品品質(zhì)出現(xiàn)問題，設(shè)備會第一時間報警，同時把有問題的電芯直接篩選處理。

 

遠景動力中國區(qū)制造中心負責(zé)人張陽介紹到，遠景動力在生產(chǎn)線上使用的SPC系統(tǒng)（Statistical Process Control，統(tǒng)計過程控制，能對生產(chǎn)過程進行分析反饋并解決的系統(tǒng)工具）不同于行業(yè)，“我們SPC系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)對電芯生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性進行監(jiān)控，包括異物管控、電能電壓監(jiān)控等，一旦數(shù)據(jù)波動較大，系統(tǒng)還會直接發(fā)送報警到質(zhì)量經(jīng)理、質(zhì)量總監(jiān)等關(guān)鍵負責(zé)人的手機上，確保問題第一時間能被處理”。

 

繼承遠景動力15年在汽車行業(yè)的先進生產(chǎn)制造經(jīng)驗，張陽表示，“我們的質(zhì)量管控相比同行要求更嚴苛一點，以異物管控為例，電極段我們做到了萬級管控，其它環(huán)節(jié)按照10萬級甚至更高級別的要求進行管控。”

 

遠景動力的數(shù)字化系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)生產(chǎn)精確管控，還能大幅提高生產(chǎn)效率。如借鑒汽車行業(yè)的精細過程管理和效率管理工具-數(shù)據(jù)決策系統(tǒng)，大幅提升設(shè)備綜合效率（OEE）。

 

標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；圃?，持續(xù)降本增效

 

在儲能系統(tǒng)中，電芯作為核心，是整體成本最高的部分，占比接近7成，電芯的成本優(yōu)化至關(guān)重要。

 

遠景動力降低電芯成本的措施是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局。

 

 

遠景動力延承了遠景在風(fēng)機制造過程中沉淀的CBB模式，可以將生產(chǎn)工藝快速復(fù)制，提升效率降低成本。所謂CBB模式，就是把產(chǎn)品工藝變成一個模塊化的設(shè)計，再變成標(biāo)準(zhǔn)化。細分到電極涂布段、輥壓段、卷繞段等各個工序，通過全面細致的深入研究進行沉淀。

 

當(dāng)產(chǎn)線的成熟化程度逐步提高之后，高自動化程度可以大幅精簡人力，節(jié)約成本。

 

遠景動力降本增效的另一個措施是通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，形成規(guī)模化。目前遠景動力鄂爾多斯電池工廠位于鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園內(nèi)。產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，遠景構(gòu)建了一個相對獨立的零碳能源系統(tǒng)，不僅可以降低能源成本，吸引電芯上游材料企業(yè)落地產(chǎn)能，通過產(chǎn)業(yè)集群，還能形成電池產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)，降低物流成本，并提升供應(yīng)鏈可靠性。

 

遠景通過在鄂爾多斯工廠的實踐，將形成全球化的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，形成可復(fù)制粘貼、可執(zhí)行的生產(chǎn)制造系統(tǒng)。相比國內(nèi)其它的電池廠，遠景動力在日本、美國、英國都有超過十年的工廠運營經(jīng)驗，海外加速布局的優(yōu)勢十分明顯。

 

全棧技術(shù)能力

 

——提升安全，適應(yīng)場景，滿足交易

 

電池電芯對儲能系統(tǒng)的安全至關(guān)重要，但不是儲能安全的全部。圍繞儲能安全，從電芯到整個儲能系統(tǒng)，以及后端的運維管理，每一個環(huán)節(jié)都需要確保安全，避免短板引發(fā)事故。

 

為確保儲能每一個環(huán)節(jié)都安全可控，越來越多的儲能廠商正在擴展儲能自研、自產(chǎn)鏈條，從最終的系統(tǒng)集成出發(fā)，不斷向上游拓展，直至到最初的電芯，來確保儲能系統(tǒng)的安全。

 

依托遠景能源在可再生能源領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢、遠景動力在電池開發(fā)制造的豐富經(jīng)驗、遠景智能在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，遠景成為行業(yè)首個提出構(gòu)建儲能全棧技術(shù)能力路線的企業(yè)，即電芯、BMS、PCS、EMS等儲能系統(tǒng)主要部件全部自主研發(fā)生產(chǎn)。

 

 

構(gòu)建儲能核心部件的全棧技術(shù)和生產(chǎn)能力，讓遠景能夠從包括電芯材料配方、電芯設(shè)計、電氣安全設(shè)計、BMS設(shè)計、消防管網(wǎng)設(shè)計在內(nèi)的整個儲能產(chǎn)品鏈條各個技術(shù)環(huán)節(jié)嚴格控制安全風(fēng)險。

 

遠景智慧儲能產(chǎn)品已交付 150 多個場景，實際運行超過 200 萬小時，至今未發(fā)生一起重大安全事故。

 

同時，擁有全棧技術(shù)能力也讓遠景可以在技術(shù)創(chuàng)新上更為主動。如在電芯環(huán)節(jié)，遠景動力近年來在儲能電芯更高電壓、更大電流等方面均走在業(yè)內(nèi)前列，并借鑒車載電池技術(shù)，率先推出液冷儲能系統(tǒng)，很快成為業(yè)內(nèi)主流。2021年也是遠景推出液冷儲能系統(tǒng)的第一個完整市場年度，取得了不俗的成績。

 

液冷儲能產(chǎn)品基于遠景成熟的集裝箱儲能方案，對系統(tǒng)設(shè)計理念、消防安全和安裝運輸進行全新升級。為適應(yīng)中國地理多樣性和滿足不同場景儲能需求，產(chǎn)品采取模塊化戶外柜設(shè)計，并可靈活調(diào)整系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)集中式和分布式儲能應(yīng)用，匹配發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)場景，可應(yīng)對高溫與嚴寒、高濕度、鹽霧等嚴苛環(huán)境條件。

 

不僅如此，遠景目前是國內(nèi)唯一獲得國際隔熱防火最高標(biāo)準(zhǔn)EI120設(shè)計要求的儲能企業(yè)。該標(biāo)準(zhǔn)要求系統(tǒng)容器內(nèi)起火后120分鐘內(nèi)柜體不漏火，且外部溫升不超過180K，遠遠高于國內(nèi)外行業(yè)平均水平。

 

除了保證安全質(zhì)量，滿足技術(shù)創(chuàng)新外，發(fā)展全棧技術(shù)能力對產(chǎn)品供應(yīng)和成本優(yōu)化也有強大助力。尤其面對當(dāng)前電芯供應(yīng)緊張的局面，遠景自身擁有電芯生產(chǎn)能力可以確保儲能系統(tǒng)產(chǎn)品的供應(yīng)穩(wěn)定。

 

未來，隨著儲能電站獨立商業(yè)化運行的推進，場站對于儲能專用電芯提出越來越多的需求，例如滿足高頻充放電，承擔(dān)電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、備用、需求響應(yīng)等多種需求；滿足更長的循環(huán)壽命，提升儲能全生命周期收益。這都需要儲能廠家從系統(tǒng)角度思考電芯的開發(fā)方向，以車規(guī)級品質(zhì)打造電芯產(chǎn)品，只有高質(zhì)量滿足用戶需求的產(chǎn)品才能長盛不衰。