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在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,中国电力科学研究院 储能与电工新技术研究所教授级高级工程师许守平简要分析了“构网型储能在新型电力系统中的作用和并网要求”的话题。在提及构网型储能的技术优势时,他表示,在频率和惯量支撑方面,通过控制释放直流测储能能量等效为同步机惯量机械能或阻尼能量,进而提供惯量响应与振荡抑制,具备更好的频率支撑和惯量支撑能力;在电压支撑方面,通过功率同步控制机制,将储能变流器塑造成电压源外特性,可在不依赖外界交流系统的情况下,自行构建交流侧电压幅值与相位,具备更好的电压支撑能力。 构网型储能的发展背景 新型电力系统的特征 供电主力电源发生较大改变 由传统燃煤机组转向新能源为主体的发电结构;从静态负荷资源转变为动态可调负荷资源;从单向电能供给变为双向电能互济,终端电能替代比例从低到高。 从发电机主导向变流器主导演变 新能源的并网、传输和消纳在源网荷端引入了更多电子电子装备,电力系统呈现显著的电力电子化趋势。 高比例新能源+高比例电力电子设备=“双高”特征 高惯量、强阻尼,源随荷动→低惯量、弱阻尼、源荷互动。 新型电力系统的挑战 三大挑战:新能源发电出力时空分布极度不均衡且“高装机、低电量”,带来充裕性挑战;新能源发电渗透率超过50%将带来安全性挑战;协调源-网-荷-储资源弥补新能源在充裕性和安全性方面的不足,带来体制机制挑战。 储能在新型电力系统中的作用 储能具有快速灵活调节性能,能够主动参与电网调节,从能量、功率层面提供不同时间尺度的支撑,全方位保障电力系统的电力供应、安全稳定,促进新能源的消纳,目前应用场景涵盖了源-网-荷多种场合。 储能作为优质的灵活调节资源和潜在的主动支撑手段,能够减小电网峰谷差、改善电压动态性能,是应对新型电力系统“电网安全稳定和电力电量平衡”挑战的有效手段。 新型电力系统对构网型储能的需求 强电网下,基于锁相环技术的传统跟网型技术(Grid Following,GFL)可以实现新能源利用率的最大化,还可以保证较高的并网电能质量。 随着新能源渗透率不断提高,在各个地方引起了多起事故,跟网型技术已不足以提供电网所需的安全稳定能力。 政策对构网型储能的需求 2023年,国家能源局发布《关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》:技术创新类项目方面,包括新能源加储能构网型技术示范,主要支持构网型风电、构网型光伏发电、构网型储能、新能源低频组网送出等技术研发与工程示范。 2023年至今,新疆、西藏、江苏等地方相继发布了探索建设构网型储能相关政策文件,支持构网型储能等技术研发与工程示范。 构网型储能技术特点与现状 构网型技术(GFM)的定义 构网型控制(Grid-forming Control)一词最早是 1997 年德国太阳能供电技术研究所发布的一份研究报告中提出的。 2021 年 12 月,北美电力可靠性组织(NERC)发布的白皮书《构网型技术——大规模电力系统可靠性探讨》,定义:在次暂态到暂态过程中,维持内电势相量恒定或接近恒定。它使得逆变器后资源能够立即响应外部系统的变化,并在不同的电网条件下保持逆变器后资源控制的稳定性。同时,它必须控制电压相量以保持与电网中其他设备的同步,还须适当调节有功功率和无功功率以为电网提供支撑服务。 国内尚无准确定义,但有两大特点:电压源、内电势在暂态和次暂态过程中保持恒定。。 储能由于具有相对稳定的能量作支撑,且可瞬间自然释放,是实现构网型技术的天然载体。 构网型储能与跟网型储能、同步发电机对比 构网型储能的技术优势 频率和惯量支撑方面: 通过控制释放直流测储能能量等效为同步机惯量机械能或阻尼能量,进而提供惯量响应与振荡抑制,具备更好的频率支撑和惯量支撑能力。 电压支撑方面: 通过功率同步控制机制,将储能变流器塑造成电压源外特性,可在不依赖外界交流系统的情况下,自行构建交流侧电压幅值与相位,具备更好的电压支撑能力。 构网型储能在新型电力系统中的作用 在弱电网(weak grid)地区,新能源接入比例高,系统支撑能明显不足,青海、新疆、西藏等局部电网,网架薄弱加之缺乏常规电源支撑,系统在电压调节、一次调频、阻尼控制及惯量响应等方面均面临安全风险,构网型储能在弱电网的应用项目表明主动支撑效果明显。 构网型储能并网要求浅析 构网型储能并网要求 【国外构网型标准】国际上,已经有相应规范要求基于逆变器的发电机需要具备构网能,英国、澳大利亚、美国、德国等均发布了 相应的电力导则。 【国外构网型标准】快速故障电流注入(无功电流),惯量支撑、阻尼控制、相位跳变支撑、相角跳变支撑、快速频率响应、动态无功补偿能力。要求构网型储能装置在电力系统发生扰动或者故障时需在5ms内出反应,即5ms内启动响应。 【国内构网型标准】目前国网公司正在制定相应的企业标准,正在制定国家标准《电化学储能构网型变流器技术规范》。 构网型储能并网要求思考 (1)哪些指标代表构网能力?不同应用场景是否具有不同的构网能力技术指标? (2)在测试过程中,惯量响应一直存在,是否影响测试结果?惯量时间常数应该设置在什么范围? (3)阻尼控制功能的技术指标是什么,怎么测试? (4)过载能力应该怎么测试? (5)人工短路的故障点怎么选择?并联机组在人工短路过程中的脱网问题? (6)跟网和构网控制方式相互切换的判断依据是什么? (7)构网型储能电站并联机组之间的振荡风险和稳定性怎么测试? (8)测试过程是否应该考虑直流侧电池的状态?
5月30日,在SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 电动车绿色出行及电池应用高峰论坛上,国家高端储能产品质量检验检测中心无锡市检验检测认证研究院薛宇介绍了充电安全事故原理、充电技术的提升、充电安全的强化、标准及管理规定等内容。 充电方法介绍 电池充电方法有三段式、四段式、脉冲式、恒流式等多种。但电动自行车电池基本使用三段式充电方式。三段式充电由恒流充电阶段、恒压充电阶段、涓流充电阶段组成,恒流充电阶段充入总充电量的80%左右,也称高效充电阶段,恒压充电阶段充入总充电量的15%左右,也称高压充电阶段,涓流充电阶段进行最后5%的补充电。以最常见的4820型电池的充电过程为例,恒流充电阶段直流充电电流(约3A)保持恒定,电压从42V充到58V左右时,进入恒压充电阶段,充电器的充电电流开始下降,充电电压逐渐上升到59V左右并保持,充电电流逐步减小,达到600mA左右时,转入涓流充电阶段,充电指示灯由红色转为绿色后,使用恒压(约55V)和小电流对电池进行补充充电。 脉冲充电又可分为负脉冲、正脉冲、正负脉冲充电,脉冲充电主要包含预充、恒流充电和脉冲充电三个阶段。脉冲充电最大的优势是可以迅速有效地消除充电过程中的极化电压,缩短充电时间,但是存在充电耗能大、发热大的不利因素,故未被广泛采用。但在对旧电池的维护中,由于可以通过脉冲去除部分电极上的结晶,有一定修复作用,故被采用较多。 充电安全事故原理分析 据统计,我国2023年发生的电动自行车燃烧事故为2.1万起,其中65%发生在充电阶段,其中又是以锂离子电池充电占比较高。 分析典型的充电事故产生原因: 第一, 由于充电器从恒流充电转为恒压充电的条件为电池端电压(一般设计为58V)达到一定数值。如48V电池组,铅酸电池是由4块12V电池,每块电池由6个2V的单格组成,锂离子电池由12串(三元电池)、13串(铁锂电池)组成,三元电池的单格电压为3.7V、铁锂电池的单格电压为3.2V,单格电池电压在整个充电过程中,从低电位充到高电位。 但是充电时,如果发生电池单格损坏、短路等原因,2V/3.2V/3.7V单格电压降为0或者很低的电压,那么由每个单元格串联累计的电压值就可能永远达不到转换电压(恒流-恒压),充电器判断一直未达到转换电压,就一直保持使用大电流对电池组进行直流恒流充电。 导致电池组发生过充,轻则引起失水鼓涨、重则发生燃烧等事故。锂离子电池还有一道电池的BMS保护,如果BMS与电池不匹配或者质量较差,或者BMS设置的保护电压值电流值过高,则极易影响锂离子单体电池危险,由于锂离子电池比较活跃,内阻比较小,就有可能出现爆燃事故。 第二, 我国南北纬度跨度大,一年中冬天和夏天的温度也相差很大,即使正常充电,采用同样的充电程序、电流、电压、转灯电压等参数设计,也容易造成冬天充电充不满,夏天电池充鼓涨的情况。 第三, 由于充电器质量问题,发生内部短路或者其他损坏时,往往发生最直接的现象是,输出电压突然升高,最大57V的输出电压,突然阶跃至100V以上,直接造成被充电电池的短路,造成充电事故。 同时,研究结果表明,锂离子电池能量密度每增加 1 kWh/kg,热失控的触发温度将降低0.42℃。也就是说高能量密度电池相比普通电池更容易发生热失控。热失控是由于电池发热与散热之间的平衡失控所引起的。主要由电池组成的材料在高温下的分解和相互反应导致。 热失控的过程主要包括四种副反应: 特别是热失控刚开始时,阳极材料表面的SEI首先分解,这个过程中会产生一定的氧气和可燃气体,如果热量进一步上升,很可能会发生燃烧。如果电池组没有成熟的电池安全结构设计,就容易引发安全事故。 充电技术的提升 针对电池夏天充电易过充鼓涨、冬天充不饱的问题,根据电池的电化学特性,铅酸电池Vt=2.46-0.003×(T-25) (其中:Vt是单体充电电压(单位:V)、T是充电环境温度(单位:℃),以25℃为基准温度),简单说,就是随着环境温度升高,充电电压略有下降,每个电池单格每摄氏度减少0.003V充电电压。 充电时增加一个温度传感器、或者通过数据线,把充电器与锂离子电池组的BMS相连,采集温度信号,也可以把上述公式做成一张温度-电压曲线图,存储在芯片里,随时调用,需要说明的是,由于各电池生产企业的配方不同,锂电池的种类不同(三元、锰酸锂、铁锂),上述的温度-电压曲线图需要具体配对电池企业的技术参数要求。 同时,也可以采集充电时电池组表面的温度值,发现温度过高及时通知充电器停止充电。另外,参照其他电源适配器(手机充电器、笔记本电脑充电器)的技术要求,以及出口电动自行车充电器的技术要求,引入了电磁兼容的技术要求,设计中考虑发射和抗扰度限值和要求。 第一,优化充电器不对其他电器和人体产生影响的发射项目,主要考虑电源端子骚扰电压、骚扰功率、谐波电流、电压变化、电压波动和闪烁。 第二,优化充电器抗干扰能力的项目,主要考虑电快速瞬变、注入电流、射频电磁场、浪涌、电压暂降和短时中断。通过这些EMC项目的设计,增加充电器的工作可靠性、稳定性。 充电安全的强化 针对三段式充电方式的技术特点,以及电池事故产生机理分析,为了强化充电过程的安全,从技术上提出了几方面的改进措施。 第一,提出热失控管理的概念,对上述三段式充电的恒流充电阶段,不把电池端电压达到转灯电压作为唯一的结束条件,增加充入电量的监控,现在的充电器都带有芯片,从开始充电时,就运用芯片即时检测充电的电压、电流、时间,采用电流对时间积分的运算方式,即时计算充入电池的电量值,确定电池是否被充满,以4820电池组为例,当充入电量达到1.2C(额定容量的120%)时,即使未达到转灯电压,也要强制停止恒流充电,防止过充产生危险。在恒压充电和娟流充电阶段,当时间达到足够长时,一般设置为4小时,也要强制停止充电,让充电过程更智能。 在恒压充电和娟流充电阶段,当时间达到足够长时,一般设置为4小时,也要强制停止充电,让充电过程更智能。 第二,在充电器二次回路增加反馈线路设计,跨接一次二次回路的电容器必须使用二个电容串联,跨接光耦质量要好,要求当一次回路与二次回路万一发生短路时,一次回路的电压不会直接串到二次回路,造成输出电压急剧升高,击穿引燃被充电电池,这样设计大大减少了发生事故的概率。第三,电池组和充电器的外壳材料,一般为ABS材料,要求阻燃等级从V1级提高到V0级,这个成本增加不多,但效果明显,例如,4820充电器的外壳,150g重量,成本只增加0.6元。 标准及管理规定 目前,在电动自行车用电池及充电器领域,有多个国家标准及行业标准,使用的标准主要有:GB/T 22199.1-2017《电动助力车用阀控式铅酸蓄电池 第1部分:技术条件》、GB/T 22199.2-2017《电动助力车用阀控式铅酸蓄电池 第2部分:产品品种与规格》、GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》、QB/T2947.1-2008《电动自行车蓄电池和充电器第1部分:密封铅酸蓄电池及充电器》、QB /T2947.3-2008《电动自行车蓄电池和充电器第3部分:锂离子蓄电池及充电器》、GB/T 36944-2018《电动自行车用充电器技术要求》、 GB/T36972-2018《电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池》、 GB 24155-2009《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》、 GB/T 34667-2017《电动平衡车通用技术条件》、 GBT 34668-2017《电动平衡车安全要求及测试方法》、GB/T 32504-2016《民用铅酸蓄电池安全技术规范》通常也使用于该领域产品。 国家为了强化电动自行车充电安全,正在实施和制定一系列强制性标准,2022年12月29日,发布了GB 42296-2022《电动自行车用充电器安全技术要求》,于2023年7月1日全面实施。 电动自行车用电池及充电器,均未实施生产许可证管理或者3C强制性认证管理,部分认证机构开展标志认证、自愿认证管理。但电动自行车实施3C强制性认证管理,电池及充电器作为电动自行车的主要部件,进行认证一致性管理。但电池及充电器存在巨大的二级市场,用于维护和修理,这部分产品无任何管理规定。住建部的《高层民用建筑消防安全管理规定》中,明确规定,电动自行车不得在室内进行充电。 为了减少充电安全事故的发生,国内部分地区出台政策,要求本地区的电动自行车充电时,必须先实现充电器和电池组的通讯,为此,出台了部分电动自行车充电协议的团体标准。 发展方向 随着数字化、智能化的发展,电动自行车开始采用总线结构,控制器升级为车辆管理系统。充电过程中,大趋势是电池组均要加装电源管理系统(锂离子电池均已经安装BMS),电动自行车和电池组有了“大脑”,就给安全充电增加了一道保障,充电开始前,充电器先与电池组进行“握手”,获得电池组电池类别、电池组串数、标称电压、电流、满电状态等信息,充电过程中,可以即时把充电时电池组的温度、充电电流、累计充入电荷量等信息发送给充电器,由充电器进行智能判断,确定是否继续充电,选择合适的充电阶段、调整充电电流电压参数,实现按需充电。防止出现过充损伤电池、避免发生事故。同时,引入电磁兼容的理念,减少充电过程对外界电磁波的辐射,也增强充电过程抗外界干扰的能力,实现绿色和环保充电。 电池领域,除了传统的铅酸电池、锂离子电池,近年来,钠离子电池异军突起,并且以安全性和经济性著称,预计将在电动自行车领域首先使用,行业和国家正在制定一系列标准和技术规范、成立钠电创新中心、布局产学研发展基地。
5月30日,在SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 电动车绿色出行及电池应用高峰论坛 上,超威电源集团有限公司研究院副院长黄伟国主要介绍了石墨烯电池技术的研发背景、集团石墨烯电池技术研发的进展以及石墨烯技术在铅酸电池领域应用前景与展望。 石墨烯电池技术的研发背景 循环充放电时海绵铅比表面收缩产生大量的空隙使得不可逆硫酸盐化加剧 降低循环可逆性 • 负极海绵状铅作为活性物质,在反复充放电过程中,在比表面能的作用下,比表面会不断收缩,这是一个不可逆的过程。 • 比表面收缩后极板的孔径会变大,更有利于形成更加粗大的硫酸铅晶体,导致不可逆过程加剧。 解决负极硫酸盐化的途径: ➢ 采用表面活性剂(木质素、腐殖酸)抑制活性物质的表面积收缩! ➢ 采用硫酸钡晶核细化硫酸铅颗粒! ➢ 添加炭黑、石墨等增加导电性!“称为抗膨胀剂!” 传统缓解不可逆硫酸盐化的主要途径:碳材料——具有双电层电容特性的活性炭——铅-碳电池、超级电池 作用: (1)活性炭有高的比表面积,有比较高的双电层电容,可以与正极二氧化铅形成非对称超级电容器,高倍率性能好; (2)Pavlov研究表明,在充过程中,铅枝晶会在活性炭表面生长,并与海绵铅形成一个整理骨架结构,这有利于双电层电容的充放电进行。 碳材料在负极中复杂的作用机理 • 由于碳材料的结构复杂多变,因此碳材料在负极中的作用机理也非常复杂。 • D. Pavlov认为,充电过程中具有电化学活性的碳材料在负极中对PbSO4的还原具有电催化作用,充电电压低了约200~300mV。进一步研究发现,Pb2+还原结晶过程同时发生在碳材料表面和铅表面,使得碳材料与海绵铅连接成一个整体,碳材料表面的电流可以降低极板的电流密度,降低极化,促进硫酸铅的还原,这一现象称之为充电时的“平行机理”。 • 把碳材料在负极中的作用机理归纳为物理过程和化学过程: 物理过程——导电性、双电层电容特性、表面积效应(利用)在充放电过程中维持比表面积、空间位阻作用阻碍硫酸铅晶体的长大。 化学过程——碳材料能催化Pb2+转化为Pb的过程(电催化作用)。 超威集团对石墨烯电池技术研发的进展情况 碳材料在海绵状铅负极的作用机理研究1-活性炭类 作用: 我们的研究发现,不同的活性炭结构,铅枝晶的生长形貌不一样,构成活性炭的类石墨微晶的结晶度以及表面缺陷的规整性,结晶度高,导电性好,规整性好,更有利于形成比表面更高的片层状枝晶,有利于电极的循环可逆性。 碳材料在海绵状铅负极的作用机理研究2-石墨类 作用: (1)J. Settelein对膨胀石墨与球状石墨表面铅枝晶的结晶情况进行了研究,发现膨胀石墨更有利于铅枝晶的生长; (2)Karel Micka认为石墨在负极有位阻效应,可以抑制硫酸铅晶体的长大; (3)我们对球状石墨和天然鳞片石墨的铅枝晶生长进行了研究,发现天然鳞片石墨更有利于形成发散性好的片状枝晶,而球状石墨表面的枝晶围绕球状石墨表面形成包覆结构,不利于海绵铅的表面积的提升。 多层石墨烯在铅-炭负极中的作用机理 多层石墨烯材料的制备技术持续改进 改进技术路线: 1、高质量的剥离工艺技术路线,保持石墨烯晶体的完整性; 2、高效率的剥离设备与工艺选型,产品一致性提高 3、分散技术的改进,主要是分散剂的选型; 产品技术特点: 1、石墨烯片层更薄,片径更均匀,电池一致性更好控制,分散性更好; 2、石墨烯片更规整,缺陷更少,析气失水量更低; 3、石墨烯产量更高,批次性更稳定。 石墨烯技术在铅酸电池领域应用前景与展望 1、石墨烯的规模化生产技术制备技术的进步,石墨烯的成本会越来越低,有利于在更多领域的铅酸电池中的应用与推广; 2、石墨烯在铅酸电池中的导入,在高比能量和超长循环寿命应用领域会有更好的表现和发展前景; 3、石墨烯电池技术在对安全要求高,而对比能量相对要求较低的领域,会有更加广阔的应用前景,也弥补了锂离子电池的互补市场; 4、不同的碳材料作用有侧重点,多种碳复合有望进一步提升石墨烯电池的性能。
在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,中国电力企业联合会 党组成员、专职副理事长王志轩对“电力系统新型储能政策”展开分析。 电力系统新型储能定位 一、电力系统中新型储能定位 1、新型储能并网和调度运用分类 2、新型储能在新型电力系统中的功能 新型储能在新型电力系统中的功能 ① 为“灵活智能”的电力系统提供技术及装备支撑; ② 改善新能源场站出力特性; ③ 智能微电网和综合能源服务的重要组成部分(与新型电力系统相关)。 3、新型电力系统中储能特点 4、储能在新型能源体系与新型电力系统中的位置 5、新型储能应用场景 多个300兆瓦等级压缩空气储能项目、100兆瓦等级液流电池储能项目、兆瓦级飞轮储能项目开工建设,重力储能、液态空气储能、二氧化碳储能等新技术落地实施。 截至2023年底,新能源配建储能装机规模约1236万千瓦, 主要分布在内蒙古、新疆、甘肃等新能源发展较快的省区。 独立储能、共享储能装机规模达1539万千瓦, 占比呈上升趋势,主要分布在山东、湖南、宁夏等系统调节需求较大的省区。 广东、浙江等省工商业用户储能迅速发展。 目前在储能行业各类技术的占比中,锂离子电池比重最大:已投运锂离子电池储能占比97.4%,铅炭电池储能占比0.5%,压缩空气储能占比0.5%,液流电池储能占比0.4%,其他新型储能技术占比1.2%。 新型储能政策要点分析 新型储能政策分类示意 新型储能政策要点 定位:新型储能是构建新型电力系统的重要技术和基础装备,是实现碳达峰碳中和目标的重要支撑,也是催生国内能源新业态、抢占国际战略新高地的重要领域。 发展阶段:“十三五”以来,行业整体处于由研发示范向商业化初期的过渡阶段。 指导思想:以稳中求进的思路推动新型储能高质量、规模化发展,为加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供有力支撑。 基本原则:统筹规划,因地制宜。创新引领,示范先行。市场主导,有序发展。立足安全,规范管理。(加强新型储能安全风险防范,明确新型储能产业链各环节安全责任主体,建立健全新型储能技术标准、管理、监测、评估体系,保障新型储能项目建设运行的全过程安全。)(对比:2021.7.15《关于加快推动新型储能发展的指导意见》:统筹规划、多元发展。创新引领、规模带动。政策驱动、市场主导。规范管理、保障安全。) 新型储能规划目标 到2025 年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。新型储能技术创新能力显著提高,核心技术装备自主可控水平大幅提升,标准体系基本完善,产业体系日趋完备,市场环境和商业模式基本成熟。其中,电化学储能技术性能进一步提升,系统成本降低30%以上;火电与核电机组抽汽蓄能等依托常规电源的新型储能技术、百兆瓦级压缩空气储能技术实现工程化应用;兆瓦级飞轮储能等机械储能技术逐步成熟;氢储能、热(冷)储能等长时间尺度储能技术取得突破。——此发展目标(2022年1月29日)在发改能源规〔2021〕1051号“发展目标”的基础上进一步细化。 到2027年,电力系统调节能力显著提升,抽水蓄能电站投运规模达到8000万千瓦以上,需求侧响应能力达到最大负荷的5%以上,保障新型储能市场化发展的政策体系基本建成,适应新型电力系统的智能化调度体系逐步形成,支撑全国新能源发电量占比达到20%以上、新能源利用率保持在合理水平,保障电力供需平衡和系统安全稳定运行。(国家发展改革委国家能源局关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见-2024年1月27日) 到2030 年,新型储能全面市场化发展。新型储能核心技术装备自主可控,技术创新和产业水平稳居全球前列,市场机制、商业模式、标准体系成熟健全,与电力系统各环节深度融合发展,基本满足构建新型电力系统需求,全面支撑能源领域碳达峰目标如期实现。-2022年1月29日 配电网承载力改造目标规划目标 到2025年,配电网网架结构更加坚强清晰,供配电能力合理充裕;配电网承载力和灵活性显著提升,具备5亿千瓦左右分布式新能源、1200万台左右充电桩接入能力;有源配电网与大电网兼容并蓄,配电网数字化转型全面推进,开放共享系统逐步形成,支撑多元创新发展;智慧调控运行体系加快升级,在具备条件地区推广车网协调互动和构网型新能源、构网型储能等新技术。 到2030年,基本完成配电网柔性化、智能化、数字化转型,实现主配微网多级协同、海量资源聚合互动、多元用户即插即用,有效促进分布式智能电网与大电网融合发展,较好满足分布式电源、新型储能及各类新业态发展需求,为建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系提供有力支撑,以高水平电气化推动实现非化石能源消费目标。 ——(国家发展改革委国家能源局关于新形势下配电网高质量发展的指导意见发改能源〔2024〕187号)-2024年2月6日 建议(对政策及企业) 1、坚持统筹原则(所有储能政策都在强调统筹,但具体执行还有很大空间,关键是部门统筹、央地统筹) 坚持统筹规划新型电力系统:新型电力系统与国家安全密切关联,要坚持规划先行,处理好新能源与传统能源、电源与电网、全局与局部、政府与市场、开发与节约等关系,高质量建设新型电力系统; 坚持大力发展新能源(新型储能与新能源是“伴生关系”):可持续发展目标决定,全局性、战略性决定; 坚持稳定发展新型储能(安全有序规范):稳定发展是能源安全高效发展的本质要求,由底线和效益决定; 坚持源网荷储协同发展:新型储能的特性决定其处于“从属关键地位”难以单独发展,源网荷储协同发展是电力系统特性、能源产业链上下游特性,以及由国情决定; 统筹规划电力系统调节能力:结合新能源消纳、资源特性、网架结构、负荷特性、电网安全、电源结构等因素,统筹电力系统调节能力,优化多元储能布局。 2、完善价格机制(价格机制是新型储能发展机制中的关键,“电力”平衡作用是新型储能的特质,并不是市场充分竞争领域,要体现功能定价格的特点,政府定价与市场定价要效结合) 进一步完善电价体系,细化峰期、谷期电价时段,增加较小时间尺度的分时电价,引导和激发用户错峰用电的积极性; 完善峰谷电价,积极推动完善新型储能参与市场机制,发挥储能调节作用; 加强电价政策监管,避免扭曲型电价传导及不合理干预电价; 建立健全跨省跨区容量电价分摊机制; 推动新型储能容量电价政策。 3、对企业的提示 ① 宏观政策的稳定性和微观政策的及时性是快速转型中政策的特质 ② 问题导向和政策配套是政策完善的基本驱动力 ③ 专家的重要作用是解读政策逻辑,分析未来趋势 ④ 把握能源电力转型的基本方向、目标、基本原则 ⑤ 要系统、深入研究政府相关文件,“文件中自有黄金屋” ⑥ 因地制宜、因情施策是应用政策的灵魂(可操作性政策)
5月30日,在SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 电动车绿色出行及电池应用高峰论坛 上,江苏新日电动车股份有限公司副总经理雷宝荣介绍了铅酸电池、锂电池、钠电池在电动两轮车上的应用,铅酸电池、锂电池以及钠电池的优势和未来发展趋势等内容。 铅酸电池、锂电池、钠电池在电动两轮车上的应用 目前电动二、三轮车仍然以铅酸电池为主,锂电池、钠电池的渗透率逐渐提升。 中国是全球最大的电动两轮车、三轮车市场,市占率约90%。与欧美不同的是,中国电动两轮车主要用于代步,由于中国城乡建设的实际状况、电动车作为普通老百姓出行的交通工具、加之中国的城乡道路交通状况、电动车成为几亿普通人主要的中短途代步工具,随中国城镇化率的进程在近些年较快的发展,电动车行业也随着高速发展、截止2023年全国保有量约4.2亿辆,2023年产量达到5560万辆。 自从2019年开始实施电动自行车新国标以来、超标电动车大量存在、政府为了逐步淘汰超标电动车、各地出台了相关政策、加速推动电动两轮车的升级换代、由于近年来电动车的火灾事故大幅增加、国家相关管理部门于2024年推出GB17761标准修改工作、将针对2018版以前的电动车进行淘汰更换、各地存量的超标电动车(保有量4.2亿,90%需要淘汰替换)均需要换成符合2024版的新国标电动车,预计2024-2026年将有2.5-3亿辆的市场存量超标电动车需要更换,近几年电动车行业的产能一直在5400-5600万之间、这将给电动车行业带来巨大的机会、带动电动车整车、电池等相关行业的高速增长。 随着我国线上、线下市场经济的活跃、具有中国特色的共享电单车和即时配送商业模式的快速发展、也给电动车带来新的增长点。共享电单车的应用、极大的方便了普通老百姓的出行、特别是年轻人的出行,共享单车用户近几年一直在快速增长、使用人数达到近8亿人次、预计到2025年共享电单车保有量将达到800-900万(2019年100万)。 即时配送人员目前已超800万之多,用户达5.8亿人次,其主要交通工具为电动两轮车,由于 即时配送行业的特殊性、对电动两轮车的使用频率大大超过了普通老百姓的使用率、 即时配送的电动车更换周期时间短(1-1.5年更换周期)和电池(1年左右更换周期)即时配送专用电动车将成为电动两轮车和电池需求另一个新的增长点,预计到2025年即时配送需求量将超1000万辆、从业人数达到6.8亿人次。 电动两轮车的发展趋势 电动二轮车、三轮车铅酸蓄电池的发展趋势 目前中国的电动车产销量一直处于全球领先地位、2023年达到5560万台、保有量更是达到4.2亿,巨大的电动车存量替换是目前电动两轮车用电池最主要的市场,铅酸电池2年需要替换一次,测算年铅酸换电需求约为200Gwh,铅酸总需求约为300Gwh,目前保有量中绝大多数电动二轮车、三轮车、低速四轮车车型均使用铅酸电池,中短期时间内仍有很大的下游需求。 2023年电动三轮车的产销量达到800万左右、销售额近700亿、三轮车使用的基本是是铅酸蓄电池、铅酸蓄电池2年的更换周期、也造成巨大的铅酸蓄电池需求、预计2030年电动三轮车市场 将达到1200万台、销售额达到1500亿左右,电动三轮车用铅酸蓄电池占电动三轮车价格的40%,其市场规模将达到600亿,因此未来几年由于电动车的品种分划、电动两轮车、电动三轮车、低速四轮车的铅酸蓄电池市场需求将达到一个非常巨大的市场。 铅酸电池的优势和未来发展趋势 铅酸蓄电池是目前世界上产量最大的电池产品,铅酸蓄电池由于其技术成熟、安全性高、循环再生利用率高、价格低廉等优势,每年以10%的速度快速增长,2025年全球市场规模将增值至400亿美元,在常规电池市场占据主导地位。依据铅酸蓄电池行业分析数据,2023年全球铅酸蓄电池市场规模占全球电池市场规模的55.5%左右。 我国铅酸蓄电池行业情况是一个从规模小、制造技术落后的低端产业,逐步发展成为拥有上千家生产企业、总产值达近2000亿元的大产业。我国产量占世界总量的三分之一之多、形成以浙、闽、粤等地区为产业集中区的格局。而我国目前在铅酸蓄电池技术层面于国外技术还存在一定的差距、主要涉及薄型极板以及双极性电池、模块结构的密封电池和铅碳电池的方面、从产成本盈利状况看,铅酸蓄电池是最廉价的二次电池,单位能量的价格是锂电池或氢镍电池的1/3左右。铅酸蓄电池铅含量高达电池总质量的70%以上,废旧电池的残值较高,回收价格超过新电池的30%,因此铅酸蓄电池的综合成本更低。2022年初,国务院办公厅《关于印发生产者责任延长制度推行方案的通知》明确,鼓励铅酸蓄电池企业实行自主回收、联合回收等模式,利用自有销售渠道在消费末端建立网络回收铅酸蓄电池等,将生产者对产品担当的资源环境责任由生产制造向产业链上下游延长到产品设计、流通消费等全生命周期。而镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池电池,再生成本高,回收难度大,再生产业利用难以实现市场化运营。 铅酸蓄电池具有安全性高、电性能稳定、制造成本低、性价比高、质量稳定可靠、应用领域广泛以及可再生循环利用的独特性,成为国民经济中不可或缺的基础性产品。 近几年来蓄电池的全球年均增长率不足5%,而中国电池总量的年增长率却达到9.4%以上。是铅酸电池发展较快,中国铅酸电池市场以汽车启动电池、电动车为主,约占总量的70%,近5年年均增长 16%。电动自行车和电动摩托车的快速发展,产量以每年近翻番的速度增长,年递增达50%以上、2023年产量达到5560万台。仅电动车行业的电池用量每年在5000万组约300亿、目前我国电动车保有量约4.2亿台、每年需要置换的电池5000万组以上约300亿、加上汽车启动电池以及储能电池、铅酸蓄电池市场将有2000亿以上的市场容量。 锂电池以及钠电池的优势和未来发展趋势 中国政府为了鼓励新能源电池新材料的应用、密集出台多项政策支持钠电发展:由于国家政策红利更多的资本和企业开始加快布局钠离子电池产业链;同时国家在政策层面明确鼓励发展锂电池、钠电池,钠电池在新技术中顺位优先。 1、新型材料的锂离子电池:磷酸铁锂材料+石墨烯和磷酸铁锰锂等高比能量的正极材料使动力电池单体比能量达到220Wh/kg,达到国际先进水平,同时具有良好安全性和性价比。 2、新型三元锂离子电池:高容量三元材料及富锂氧化物、硅碳复合材料的研究应用使电池设计的关键技术得到了发展,预计2024年可初步实现产业化,动力电池单体比能量达到350Wh/kg,电池系统达到250Wh/kg以上。 3、新体系电池的研究:目前我国在富锂锰基固态电池、锂硫电池、锂空气电池、全固态电池都在加大投入研究。其中锂硫电池系统比能量达到了400Wh/kg,整体保持与国外先进水平同步发展。 4、由于钠电池的良好的低温特性和低廉的材料成本以及安全性能、近年来得到快速发展。 根据全球钠电池的发展、许多国家已经开始对钠离子电池行业提出政策规划,日、韩、欧美等主要锂电池企业经过长期技术研发,钠离子电池相关产品也开始逐渐形成商业化应用。根据BIR公司的调查报告数据,2021年全球钠离子电池市场收入规模约为5.28亿美元,预计2031年将达到43.6亿美元,2022-2031年年复合增长率达到23.5% 。据此初步测算,2023年全球钠离子电池行业市场规模达到约为8亿美元,到2028年将超过30亿美元(特别是中国的钠电池产量占比达到50%以上)。
在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 海外投资论坛 上,匈牙利驻上海总领事馆 总领事Szilárd BOLLA介绍了匈牙利的投资价值的话题。 投资趋势 欧盟预计将采取更多保护主义措施/政策; 密切友好国家间的联系; 中国投资者集中在东欧、巴尔干和北非; 由于可用的中国供应链,中国投资的地域重点减少; 与绿地投资相比,并购数量增加。 为什么选择匈牙利? 战略位置: 驾车数小时内可以到达6个欧洲国家的首都; 乘坐飞机可以在2小时内抵达大多数的主要欧洲国家的首都; 连接欧洲标准铁路路网; 从中国至布达佩斯有5条直飞航线。 稳定和敏捷的经济: 税收调控(公司所得税: 9%, 个人所得税: 15%,均一税率); 发达的基础设施建设(运输, 信息与通信技术, 社会, 等等.); 成本合理的劳动力资源; 政府的承诺和对外国直接投资政策的支持。 中国友好环境: 投资环境 全天候全面战略伙伴关系 / 2024 年 5 月 9 日; 中国在中东欧最大的直接投资; 2020 年、 2023 年 —— 中国是匈牙利第一大投资者; 中东欧最大的华人社区。 政治稳定 最小的能源巨头 到 2030 年产能 300GWh , 42 个电池项目;投资 200 亿欧元,创造 20,000 个就业岗位。 为什么选择匈牙利? 战略位置 ( 通达主要市场 ) ; 税收调控 ( 公司所得税 : 9%, 个人所得税 : 15% ,均一税率 ); 现有电池及新能源产业供应链; 成本合理的劳动力资源; 政府的承诺和对外国直接投资政策的支持。
》【储能论坛直播中】全球储能发展展望 锂矿并购中陷阱 新型储能政策分析 》【直播中】钠电全产业链发展方向 | 磷酸锰铁锂新进展 | 电动二轮车电池充电安全探讨 》【海外投资论坛直播中】新能源产业前景光明 关注海外锂矿、稀土等新能源矿产投资机会 【国务院:2024—2025年逐步取消各地新能源汽车购买限制】 国务院印发《2024—2025年节能降碳行动方案》,其中提到,加快淘汰老旧机动车,提高营运车辆能耗限值准入标准。逐步取消各地新能源汽车购买限制。落实便利新能源汽车通行等支持政策。推动公共领域车辆电动化,有序推广新能源中重型货车,发展零排放货运车队。推进老旧运输船舶报废更新,推动开展沿海内河船舶电气化改造工程试点。到2025年底,交通运输领域二氧化碳排放强度较2020年降低5%。 》点击查看详情 【国务院:从严控制铜、氧化铝等冶炼新增产能 合理布局硅、锂、镁等行业新增产能】 国务院印发《2024—2025年节能降碳行动方案》,方案要求,优化有色金属产能布局。严格落实电解铝产能置换,从严控制铜、氧化铝等冶炼新增产能,合理布局硅、锂、镁等行业新增产能。大力发展再生金属产业。到2025年底,再生金属供应占比达到24%以上,铝水直接合金化比例提高到90%以上。新建和改扩建电解铝项目须达到能效标杆水平和环保绩效A级水平,新建和改扩建氧化铝项目能效须达到强制性能耗限额标准先进值。新建多晶硅、锂电池正负极项目能效须达到行业先进水平。 》点击查看详情 【天齐锂业回应SQM相关争议:不会影响公司锂资源供应稳定性 】天齐锂业5月28日召开2023年股东大会。对于天齐锂业参股公司智利SQM公司的税务争议裁决以及该公司与智利铜业公司签署谅解备忘录的情况,天齐锂业表示,作为SQM的股东,公司一直密切关注SQM的公开信息,并对相关信息进行综合考虑与谨慎评估。2018年,天齐锂业投资40.66亿美元购买了智利SQM公司23.77%的股权,成为其第二大股东。截至目前,天齐锂业持有SQM合计约22.16%的股权,在此期间,公司未从SQM采购锂产品。天齐锂业表示,SQM公司与智利铜业公司签署的MOU事项以及税务争议事项,不会影响公司的营业收入规模,也不会影响公司上游锂资源供应的稳定性。 【赣锋锂业:公司目前第一代固液混合电池已初步实现量产】 赣锋锂业在互动平台表示,公司目前第一代固液混合电池已初步实现量产,能量密度240—270Wh/kg,可以通过针刺安全性能测试实验,循环次数达到2000次以上,第二代固液混合电池目前处于研发阶段,能量密度可达到400Wh/kg以上,可以通过针刺实验,能够在维持高能量密度的情况下同时保持高安全性能,达到超高功率输出,可以持续5C以上放电,目前公司正聚焦研究提高循环次数、高功率输入等领域问题。(财联社) 【新宙邦:收到《供应商选定通知书》 向客户供应锂离子电池电解液产品】 新宙邦公告,公司收到海外某电池公司(简称“客户”)《供应商选定通知书》,公司与客户书面协议了《Nomination Agreement》,协议自2025年至2030年期间公司向客户供应锂离子电池电解液产品。《供应商选定通知书》签订正式合同并顺利实施后预计将对公司未来年度经营成果产生积极影响,预计将累计增加公司2025年至2030年收入约3.16亿美元。(财联社) 【光大证券:eVTOL纯电与混动并行 固态电池需求迫切】 光大证券研报指出,eVTOL纯电与混动并行,固态电池需求迫切。受益于动力和储能电池的强大供应链和规模化降本,大多数eVTOL机型都采用成熟的、功率密度较高的锂电池与纯电eVTOL相比,采用油电混合动力方案的eVTOL可在当前电池能量密度制约下实现性能的大幅提升。能量密度、充放电性能、安全性、热管理性能是核心1—2年的电池更换周期或将带动锂电需求增长。当前eVTOL电池仍以可规模量产的液态和半固态为主,固态电池、预锂化、硅负极等新技术有望加速。(财联社) 相关阅读: 【SMM分析】四月六氟磷酸锂出口数据环比小幅下降 【SMM分析】作为下一个锂资源的主战场 非洲的未来暂未明朗 【SMM分析】4月油系针状焦进出口量均有上行 煤系针状焦进出口量级减少 【SMM分析】出口涨势停滞 4月人造石墨出口量有所减小 【SMM分析】LG新能源为降本直接采购前驱体 2024年H2将46系列电池将量产 【SMM分析】金属价格上行带动三元材料成本上行 三元材料5月产量或低于月初预期 【SMM分析】澳大利亚政府发布首份国家电池计划 【SMM分析】五月废料市场表现平淡 【SMM分析】5月全国有15个省市峰谷价差超过0.7元/Kwh 【SMM分析】储能电芯价格仍有下跌空间 300+Ah电芯迭代加快 【SMM分析】大规模与分布式储能:集中式PCS与组串式PCS的适用性分析 4月电池材料进口数据出炉 智利出口中国碳酸锂量创历史新高 5月有何预期?【SMM专题】 【SMM分析】磷酸铁下半年招标在即 遇原料上涨成本影响几何? 【SMM分析】常州锂源发布““锰锂1号”“铁锂1号快充王”等三款产品 为新能源市场注入新活力 【SMM分析】4月天然石墨进口量继续增长 出口情况增减不一 【SMM分析】2024年4月锂精矿海关进口量出炉 预计5月仍将维持高位 2024年4月磷酸铁锂出口总量63.6吨 当月铁锂无进口【SMM分析】 【SMM分析】动储终端需求增速放缓,带动电池端口产量环比增速下滑 【SMM分析】4月钴中间品进口量延续增量 进口均价波动不大
5月30日,在SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 电动车绿色出行及电池应用高峰论坛上,Blue Solutions业务发展与计划总监Bekir Mercan介绍了固态电池技术未来所占市场份额、潜在电池包尺寸、第四代技术突破的验证等内容。 受电动汽车使用推动 预计电池市场将快速增长 移动电池需求量[TWh] 锂离子电池并不符合市场的主要需求 锂离子电池的局限性: 范围/高能量密度、安全性、老化、快速充电能力。 解决方案: 固态(市场上最受期待的技术)、钠离子(低能量密度选项)、硫磺等。 固态电池将解决核心OEM要求 固态电池(SSB)可以彻底颠覆电动汽车市场,提供高自主性(更轻、更小的配置中能量更多),以及在恶劣条件下的高耐受性。但锂离子电池现在已经很成熟,性能稳定,且拥有制造经验。 到2035年固态电池技术占据市场份额高达15% 固态电池市场预测(GWh) 固态技术比较 集成压力、阳极技术和制造(现有或简单工艺)是关键的创新,为汽车业的固态电池实现具有竞争力的真实集成提供了可能。 潜在电池包尺寸——LMFP与NMC 如果想最大化容量,NMC可能看起来很有吸引力,但重要的是确认其快速充电能力和在受限使用中的兼容性。 第四代技术突破的验证(1/3):循环性 超过1000次循环的出色循环性和稳定性。 第四代技术突破的验证(2/3):快速充电 快充和可循环性得到证实。 第四代技术突破的验证(3/3):薄锂金属 薄锂阳极的可加工性和可行性得到确认。
披荆斩棘 踏浪而上 龙腾虎跃 势如破竹 双碳目标的提出,令新能源行业乘风而起,近年来中国新能源行业的发展更是以势不可挡之姿态强势吸引着全球的目光。随之而来的是一系列的挑战和机遇,来自海外多国的“虎视眈眈”,各大海外市场所蕴含的巨大投资机遇,都充满着无数未知和挑战。但毋庸置疑的是,正如国家主席习近平所强调的那样,“大力推动我国新能源高质量发展,为共建清洁美丽世界作出更大贡献”,发展新能源产业依旧是我国前进道路的重中之重。 而过去几年间,锂、光伏产业链产品价格的暴涨暴跌,也无数次引发市场的轰动,氢能等新兴产业的兴起,也屡屡引爆市场热议.......值此花满原野 生机勃勃的五月,为助力新能源产业的稳步前行,带领行业人士一览海内外新能源产业的风采,SMM特邀了国内外200多位协会领导、院校教授、企业大咖、技术专家、经济学家等精英人士汇聚中国苏州国际博览中心,参与 上海有色网(SMM)主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 ,为我们以专业全面深度的视角,回顾过去、审视当下、展望未来。为行业出谋划策、分享经验和技术,把脉发展趋势! 大会将围绕新能源各产业,原料、材料、光伏、储能、氢能、动力电池、新能源汽车、人工智能、电池回收等领域进行广泛交流,展示最新成果。展会覆盖4大展馆8大板块,400多家国内外参展商集中亮相,参会嘉宾不仅可以现场参观学习先进的产品,还可以高效促谈合作,推广宣传业务、拓展商业版图! 本次峰会分为 开幕式、SMM高端沙龙闭门会、由多位学术顶尖人士汇集而成的院士专场、宏观及产业专场、欧洲律师协会——2024中国新能源企业跨境投资研讨会、国泰君安期货——产融结合下的新能源市场展望、电动车绿色出行及电池应用高峰论坛、储能产业论坛、光伏发电系统供应链论坛、氢能产业发展高峰论坛、新能源矿业权项目投融资高峰论坛、海外投资论坛、先进材料运用高峰论坛、新能源镍钴锂高峰论坛、锂电回收产业论坛 等多个 环节。 SMM将全程进行文字、视频、图片直播,敬请刷新关注本文! 》点击观看本次峰会视频直播 》查看本次峰会文字报道专题 》查看现场图片直播 大会开幕致辞 中国有色金属工业协会原会长 康义 》点击查看现场嘉宾致辞 中国工业节能与清洁生产协会会长 王小康 》点击查看现场嘉宾致辞 广州期货交易所 张鹏 》点击查看现场嘉宾致辞 SMM CEO 范昕 》点击查看现场嘉宾致辞 大咖访谈:2030 年全球电池供应链行业的增长路径 圆桌主持人:王彦臣 上海有色网伦敦公司总经理 嘉宾1:Group Manager Commercial, Pilbara Minerals Aaron Delroy 嘉宾2: 瑞浦兰钧能源股份有限公司 储能总经理 易辉琼 嘉宾3:贝特瑞(江苏)新材料科技有限公司 总经理 杨顺毅 嘉宾4:Anthony Tse Founder of NEO Capital, Former MD &CEO of Galaxy Resources, Board Director of Li-Cycle Corp 嘉宾五: 国合能源研究院 院长 王进 》点击查看现场视频 招待晚宴 有朋自远方来,不亦说乎?在此次大会首日晚间,SMM特意为到场嘉宾准备了盛大丰富的晚宴接风洗尘,SMM CEO范昕为晚宴致辞...... SMM新能源产品新品发布会 在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 晚宴环节,SMM新能源研究咨询总监颜宇翀对SMM新能源相关新产品做出介绍。 》储能、动力、回收“一网打尽”!SMM新能源产品新品发布会隆重举行 如何利用交易金融工具实现强价助企 产融结合 上海有色网金属交易中心有限公司副总经理杨小楼对三位一体的交易金融服务平台进行了详细介绍,主要从 线上现货交易模式的影响力、金属现货交易、安票达功能特点及优势 等方面展开了详细讲解。 有色网金属交易中心严格遵照国家及上海相关法律法规设立,线上现货交易模式已在行业中逐渐形成影响力 2015年上海市商委、金融办、自贸区管委会联席授予现货交易中心资格; 近年来上海最高标准的交易所牌照,完全符合国家相关规定; 荣获上海市首批民营企业总部、第三批贸易型总部企业称号、上海供应链创新与应用示范企业; 2021年8月,作为全国第二、有色行业唯一现货平台,正式对接上海清算所“大宗商品清算通”。 》安汇达+安票达+安融达:三位一体交易金融服务平台 帮企业拓展业务 为企业降本显著 SMM tier1 榜单发布 》点击查看详细获奖名单 新能源领域ESG排行榜 SMM最佳钠电优质企业奖 》点击查看详细获奖名单 SMM新能源产业链优质装备供应商奖 》点击查看详细获奖名单 SMM新能源供应链优质服务商 》点击查看详细获奖名单 新能源产业链榜单发布 》点击查看详细名单 院士专场 发言主题:退役动力电池回收现状与挑战 发言嘉宾:中国工程院 外籍院士 徐政和 中国工程院外籍院士徐政和介绍了“退役动力电池回收现状与挑战”的相关话题。他表示,据中信证券等数据显示,2020年中国累计退役的动力电池超20万吨,市场规模达130亿元,预计2025年,我国废旧动力电池回收市场规模将达到400亿元,预计到2030年,三元锂与磷酸铁锂电池回收规模将超1500亿。 背景 全球能源消费构成 电力和氢能在全球能源结构占比快速增长,到2050年,电力和氢能在能源消费占比中将增加至50%,化石能源消费预计降低至40%; 能源消费很快迎来峰值,人口预计增长20亿,但能源消费仅增长14%; GDP 能源强度持续下降,其中电气化带来的能效提高至关重要。 电池的重要性 中国动力电池回收情况 动力电池使用寿命:商用车3年,乘用车5年。据前瞻研究院与中信证券数据显示,2020年中国累计退役的动力电池超20万吨,市场规模达130亿元,预计2025年,我国废旧动力电池回收市场规模将达到400亿元,预计到2030年,三元锂与磷酸铁锂电池回收规模将超1500亿。 预计至2030年,新能源汽车销量占比40%;至2035年,占比高达50%;从动力电池市场来看,全球电动车锂离子电池消耗量年增长率26%;从动力电池市场来看,磷酸铁锂和三元材料将长期处于胶着态势。 动力电池关键原材料严重依赖进口 据媒体数据显示,中国锂电池关键材料占全球储量: 锂占比在22.9%、 钴占比在1.1%、镍占比在3.0%、锰占4.2%、石墨占比在22.8%。而镍钴锰锂的金属矿产资源对外依存度超过70%。 据媒体对对主要材料需求预测显示,2021年锂需求在0.7万吨左右,钴需求在0.8万吨左右,镍需求在1.9万吨左右,锰需求在1.1万吨左右,预计到2025年,需求预测将分别增长至2.5万吨、 2.8万吨、 7.1万吨 、 4.1万吨。 动力电池回收重要性-资源循环利用 从资源角度,为了保证资源安全,电池回收势在必行;布局锂、钴、镍等关键资源,建立一个电池生产和回收的循环体系,通过电池回收及电池材料生产,可从根本上影响全球的资源可持续发展。 2022年12月,Redwood Materials公司表示,将斥资35亿美元建造电池回收工厂,该公司的目标是要颠覆美国电动汽车供应链。(2023回收10 GWh 锂电池,44,000 吨材料,10万辆特斯拉车电池) 》退役动力电池电池面临二次污染严重等多个问题 解决思路有哪些? 发言主题:长时储能是新能源高质量发展的关键 发言嘉宾:中国科学院院士 赵天寿 他表示,能源结构绿色低碳转型进度落后预期,主要受储能技术制约;不同时长,尤其长时,高安全的储能技术是推动新能源高质量发展的关键;能否实现能量与功率的解耦是长时储能的关键;液流电池能量功率解耦,具有高安全、时长灵活、扩容方便、循环寿命长等优势,前景广阔。 发言主题:盐湖提锂技术新发展 发言嘉宾:中国工程院院士 赵中伟 发言主题:新能源矿产的需求态势和安全供应——以铜等为例 发言嘉宾:中国科学院 院士 侯增谦 他分别从技术革命和气候变化看矿产需求、从地缘政治看矿产资源战略与安全、新能源领域的战略金属——铜的介绍以及我国资源需求与供应态势研判等四个方面展开分享。 发言主题:智能网联新能源汽车发展的若干问题与关键技术 发言嘉宾:中国工程院院士 孙逢春 宏观专场 发言主题:投身能源百年大变局 研究能源革命新课题 发言嘉宾: 原国家发展改革委能源局局长 徐锭明 能源革命的两大新课题——储能与氢能 能源转型是一种工具,同时,能源转型也是一次机遇。用好能源转型工具,抓住能源转型机遇。 纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。总结人类能源发展和转换的历史,我们清楚地看到,它正沿着高碳到低碳、低效到高效、不清洁到清洁、分散到集中再到集中与分散相结合、小型到大型再到大型与小型相结合、不可持续到可持续的历史轨迹,从低级到高级一步一步地向前发展。 更重要的是,在能源发展和转换的过程中,人类也经历了一个从无意识到有意识,不自觉到自觉,被动到主动的历史发展过程。这次能源的更替必定将把我们带入社会主义生态文明新时代。 能源安全是国家安全的基石,能源革命是国家发展的基石。不推进能源革命,无法确保能源安全;不确保能源安全,便无法推进能源革命。 储能 近年来国家大力支持储能行业的发展,关于政策面的利好频出,而新型储能作为提升能源电力系统调节能力的重要支撑,是支撑新型电力系统的基础装备。新型储能选址灵活、建设周期短、响应快速灵活、功能特性多样,正日益广泛地嵌入电力系统源、网、荷各个环节,深刻地改变着传统电力系统的运行特性,成为电力系统安全稳定、经济运行不可或缺的配套设施。 新型储能是实现“双碳”目标的重要支撑,未来还将彻底颠覆能源电力系统的发展结构和电力运营格局。当前,从技术路线到市场机制,从安全程度到标准体系都还在不断成熟完善,新型储能规模化、产业化、市场化发展还有很长的路要走。 》大咖分享:储能与氢能发展现状及展望【SMM新能源峰会】 发言主题:全球新能源矿产需求与展望 发言嘉宾:中国地质科学院 全球矿产资源战略研究中心 首席科学家 王安建 中国地质科学院 全球矿产资源战略研究中心首席科学家王安建针对“全球新能源矿产需求与展望”的话题展开分享。他表示,预计到2040年,电动汽车领域对铜的需求在279万吨左右,2050年在312万吨左右;2040年电动汽车领域对镍的需求在186万吨左右,2050年或将收窄至163万吨左右;到2040年电动汽车领域对锂的需求量在73万吨左右,到2050年的需求量在88万吨左右;到2040年,电动汽车领域对钴的需求量在17万吨左右,到2050年或将提升至20万吨左右。 全球气候变化引发一系列灾难事件 近50年,全球极端气候事件超过1万起,死亡人数高于200万,经济损失4.3万亿美元,每天平均损失约2亿美元; 近10年,冰川年均消融冰雪总量逾2980亿吨,若海水继续变暖,到本世纪末全球所有珊瑚礁都可能白化,约100万个物种面临灭绝威胁; 全球29.6%的人口无法持续获得食物,11.7%的人口处于重度粮食不安全状况;约36亿人生活在高度易受气候变化影响的地区。 气候变化造成每年约2310万人流离失所;2030年后,气候变化将导致增加约25万人/年死亡;公共卫生造成直接损失20~40亿美元/年。 降低碳排放是解决全球气候问题的重要手段,而碳减排依赖于清洁能源产业发展,清洁能源产业发展则需要特定关键矿产支撑,譬如地热、风电、光伏等产业的发展均需要各自所需的特定的关键矿产支撑。 》专家预计:到2040年电动汽车领域对锂需求量在73万吨左右 发言主题:领航企业可持续发展--欧盟对可持续发展的要求不断提高 发言嘉宾:Stefan Crets CSR 欧洲 CEO 发言主题:用专业眼光看矿资产,买亏了还是卖亏了 发言嘉宾: 中国矿业权评估师协会负责人 自然资源部矿产资源保护监督司原司长 鞠建华 产业专场 发言主题:必维助力新能源行业践行可持续发展之路 发言嘉宾: 必维集团(Bureau Veritas)集团战略业务创新与合作伙伴总监|法国 Edouard Plus 发言主题:基于压力的电池状态估计和安全预警方法研究 发言嘉宾:北京理工大学深圳汽车研究院 首席科学家 姜久春 锂离子电池压力测量的意义 电池的问题: 目前猝死电池仍然找不到有效的办法来进行预警,电池的SOC和SOH尚未得到彻底解决; 压力的问题: 锂离子的脱嵌过程导致电极材料的体积变化,电流密度和温度分布不均匀引起的不均匀应力分布。 压力检测的重要性: 增加对电池应力变化的监测,有可能提高电池的性能和可靠性。 随着锂离子电池充放电循环进行,微观原子晶格体积膨胀导致电极颗粒和SEI膜机械断裂,引起不可逆的容量损失和内部结构失效,增加了电池发生热失控的安全隐患。 亟需对机械应力下锂离子电池性能进行系统性研究! 研究目标及研究进展 研究目标:循环实验,建立更精准的电池模型,构建更安全的储能电池监管体系 技术创新:探明复杂工况下储能电池全生命周期电-热-力-气演化规律,构建数据-机理融合的储能电池模型库(数字孪生)。 研究目标:亟需添加力学的电池安全监测架构 储能电池“电-热-力-气-阻”传感芯片一体化集成关键技术研发 技术创新:开发集成“电-热-力-气-阻”传感信息采集功能的一体化采集系统。 研究目标:通过力学完善电池损伤机理的研究 技术创新:研究计及老化、性能衰退和安全损伤的电池多物理场机理模型。 研究进展:磷酸铁锂电池在循环条件下的膨胀应力特性 电池膨胀应力增长机制 电池不可逆膨胀与容量衰减呈正相关性,负极SEI膜的形成是电池不可逆膨胀增长的根本原因。 》专家分享:基于压力电池状态估计和安全预警方法研究 发言主题:高安全、高可靠3S融合储能系统及其发展方向 发言嘉宾:江苏林洋储能技术有限公司 总工程师 曾繁鹏 他表示,储能的六大核心要素包括高安全、长寿命、高效率、低衰减、智能化以及高收益等六方面。高安全方面,主要是系统级安全 、主动安全系统、创新的消防体系、热失控预警、全液冷架构;长寿命方面,全液冷架构、系统级长循环次数、储能专用长寿命电芯 、电力电子可靠性;高效率方面,包括全系统高效率、子系统高效率、系统架构高效率;低衰减方面包括系统级低衰减、PACK级低衰减、创新的BMS系统;智能化方面,包括BMS+PCS+EMS “3S”融合设计,EMS 智能化、VPP 平台化;高收益方面,包括产业链战略合作伙伴、低成本系统架构、全产业链布局、智能化运维&运营。 发言主题:澳大利亚锂矿及电池产业发展 发言嘉宾:皮尔巴拉锂矿集团商务经理 Arron Delroy 发言主题:以资源为本,紫金在新能源产业的布局及与下游企业的协同 发言嘉宾:紫金矿业集团股份有限公司 副总裁 廖元杭 发言主题:问顶电池技术助力绿色新能源产业发展 发言嘉宾:瑞浦兰钧能源股份有限公司 销售总监 景思杰 》查看更多现场图片花絮 至此,5月29日所有论坛圆满结束,感谢大家的关注和支持,5月30日、5月31日精彩继续! 峰会预告: 5月30日, 电动车绿色出行及电池应用高峰论坛、光伏发电系统供应链论坛、储能产业论坛、海外投资论坛、新能源矿业权项目投融资高峰论坛、氢能产业发展高峰论坛 等六大专场同步进行,敬请关注SMM现场直播! 5月31日, 先进材料运用高峰论坛、新能源镍钴锂高峰论坛、锂电回收产业论坛 等三大论坛也将同步进行直播,敬请关注! 》查看SMM钴锂产品报价、数据、行情分析 》订购查看SMM现货历史价格走势
在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 晚宴环节,SMM新能源研究咨询总监颜宇翀对SMM新能源相关新产品做出介绍。 SMM - 储能产品集 SMM - 动力产品集 SMM – 回收产品集
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