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？

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。

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。

在由SMM主办的 CLNB 2024（第九届）中国国际新能源产业博览会 - 主论坛宏观专场 上，北京理工大学深圳汽车研究院首席科学家姜久春围绕“基于压力的电池状态估计和安全预警方法研究”的话题作出分享。 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。 磷酸铁锂电池在循环条件下的膨胀应力特性 通过高温快充循环实验发现，电池膨胀力与环境温度、充放电倍率和初始压力相关。高温下，电池内副反应量增大造成电池膨胀量增大；大倍率充电，负极锂离子浓度增大造成电池膨胀应力增大；较高的初始预紧力抑制电池的膨胀，但可能对电池的性能产生影响。且电池膨胀应力增加与电池容量衰退呈现正相关性。 电池电-热-力多物理场耦合性能机理模型 研究进展： 在不同预紧力下进行了不同倍率条件的电池膨胀力测试和参数标定，模型添加了力对电极微观孔隙率和电池宏观厚度的影响，模型对电压、温度、应力预测具有较高精度； 后续计划： 耦合力与电池老化机理，完成长循环实验标定。 基于膨胀力信号的锂离子电池析锂检测方法 析锂诱导实验条件磷酸铁锂电池膨胀力变化特性 薄膜应力传感器 柔性压力传感技术 传感器原理：基于核孔膜倒模工艺的柔性压力传感技术 高灵敏度的柔性压力传感器，优点在于接触面积变化，灵敏度高；电容值较大，抗干扰强；柔软，可以与锂电池共形变化。 基于薄膜压力传感器的电池原位膨胀检测系统 测力系统：薄膜式力传感装置设计 基于压力薄膜和多功能芯片低成本、高集成度等特点，设计了可测量模组中任意电芯的薄膜式热、力传感器装置。 系统组成： 由采样板和控制板组成，采样板用于采集每个电池的温度和压力，并通过差分菊花链传输到控制板，控制板汇总所有数据，通过CAN总线或工业以太网与外界进行数据传输。 布置方案： 每个电芯配1块采样板，布置在电芯极耳处；每个模组配置一块控制板。 力学检测系统组成： 薄膜压力传感器、数据采集器以及数据上位器软件。 力学检测系统-传感器优势： 超灵敏、大量程： 压力电容灵敏度上限可达100 kPa-1，压力量程可测量范围：整列厚度不超过1mm。 可靠性： 行业领先的可靠性确保传感器在数千次的循环中不会失效。灵活的结构确保在具有复杂轮廓的表面上进行精确测量。 宽定制： 传感器具有多种规格形式，满足各电池测试场景需求，也可更具客户需求进行单独定制。 强大的数据采集器 数据采集器是用于收集和处理来自薄膜压力传感器的数据的设备。通过快速的电子扫描，可以量测各个感测元件的阻值数据，并通过简单的校准功能即可得到作用于传感器上力和压强的大小、受压时间和位置。 采集器的特点： 多传感器、高分辨采样：支持16+16传感器数量，支持测量点数最多为32个； 支持高分辨率采样：采集器支持采样频率1-100 Hz，可更具需求灵活调整； 多种数据传输：支持蓝牙无线（采样频率不超过50 Hz）实时传输和有线实时传输两种模式； 支持USB、Wifi：采用非侵入性电池检测非常有优势，避免了对物体本身性质的影响。 灵活供电方案：5000mAh电池/8小时工作（无线版本）5V 0.3A USB口供电（有线版本），满足电池压力测试过程中的多场景。 实验方法及数据表征 通过使用固定装置将测试电池和力传感器固定，并将电池和充放电设备相连。由于电池的膨胀并不均匀，在电池和力传感器之间放置一块可以上下自由移动的铁板来将膨胀力均匀分布，并进行实时测量。测试装置连接完毕后，将其置于温度箱内。 系统应用：电池外表面膨胀力实验监测 通过对充放电过程的压力分布测量分析，整体看压强曲线变化和充放电过程相对应。在充放结束后电池内部会发生弛豫现象，相当于从紧绷状态弛豫到疏松的过程，每个充放电过程都会有该现象，快充更明显。 系统应用：电池边缘受力实验监测 监测电池边缘受力情况，电池长度较大，上下两头由于夹具的存在受力较多，中间受力则不明显。充电前，电池中间受力少，整体压强偏大。随着充电的进行，电池膨胀，受力面积明显变大，上下两头压强数据逐渐变小，中间开始有了压强数据，整体压强也会随之变小。静置后，电池弛豫，恢复初始状态，中间受力面积减小，整体压强变大。

》查看SMM钴锂产品报价、数据、行情分析 》订购查看SMM钴锂产品现货历史价格走势 SMM5月29日讯：5月29日，碳酸锂2407主力合约继续下跌1.08%，据数据显示，当日碳酸锂2407主力合约开于104850/吨，收于105200元/吨，成交量为94508手，持仓量为166699手，较上一交易日减少3820手。SMM当日电池级碳酸锂现货报价104000-108400元/吨，均价106200元/吨，较上一工作日减少100元/吨。从走势来看，当日碳酸锂价格开盘后小幅上涨，运行至早盘尾盘时，震荡下行。午盘开盘后，主力合约震荡下行，运行至今日低点103800元/吨后反弹上涨。最终收跌1.08%。 SMM新能源研究团队 王聪 021-51666838 马睿 021-51595780 林子雅 86-2151666902 袁野 021-51595792 冯棣生 021-51666714 徐颖 021-51666707 吕彦霖 021-20707875 柳育君 021-20707895 于小丹021-20707870 任晓萱 021-20707866 周致丞021-51666711

在由SMM主办的 CLNB 2024（第九届）中国国际新能源产业博览会 - 主论坛宏观专场 上，原国务院参事、国家能源专家咨询委员会副主任、国家气候变化专家委员会委员徐锭明围绕“投身能源百年大变局 研究能源革命新课题”的话题展开分享。 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。 能源互联网的五大特征 一是可再生特征：可再生能源是互联网的主要能量来源； 二是分布式特征：每个微型能源网络构成能源互联网的一个节点； 三是互联之特性：将分布式发电装置储能装置和负载组成的能源网络互联起来； 四是开放的特征：对等扁平和能源双向流动的能源共享网络，发电装置储能装置和负载能够“即插即用”； 五是智能化特征：互联网中的能源的生产传输转换和使用都应该具备智能化要求。 未来储能（动力电池）是推动能源消费革命的短板；是规模使用再生能源的关键；是积极发展微型电网的保障；是普及推广电动汽车的重点。 建设储能系统 融入源网荷储生态体系、大规模开发可再生能源、大规模使用可再生能源、降低成本不受地理困扰、灵活应用不受时间困扰、为建新型电力系统铺路。 储能行业面临“双降”：一为储能系统安全降温；二为储能发展安全降温。 我国储能行业现状：储能产业是能源结构转型的关键和推手，加快储能产业的发展，对推动经济发展和建设健康的能源产出与消费体系具有重要意义。储能，是新型电力系统的重要组成部分，碳中和的核心也是储能。开启储能大时代。 中国有可能将率先跨入氢能时代 在由国务院参事室特约研究员原国家发展改革委能源局局长徐锭明、国务院参事室特约研究员原全国人大环资委调研室主任徐晓东共同撰文的《关于“大众创业、万众创新”调查纪实之二》中提到，中国有可能率先跨入氢能时代。 什么是氢能源？ 能源是国民经济的命脉。随着工业化和城镇化进程的不断提升，我国已成为全球能源消费大国。与此同时，我国能源对外依存度高、结构有待优化、碳排放量大等问题也不断显现，可持续发展、能源转型、能源安全等成为我国重点发展领域。氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。 2022年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，以实现“双碳”目标为总体方向 ，明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分 ，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，也是战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向。 氢能作为高效低碳的能源载体，绿色清洁的工业原料，在交通、工业、建筑、电力等多领域拥有丰富的落地场景，未来有望获得快速发展。 氢能的特点：环境友好性、利用高效性、储运多样性、应用广泛性。 氢能发展的趋势和展望 在政策支持、企业积极参与、投资扩大等有利因素促进下，氢能产业有望呈现出星火燎原之势。展望未来，氢能产业或将呈现以下发展趋势。 氢能有望在交通运输领域率先实现商业化。 预计“十四五”期间，中国氢能应用的需求增量主要来自于交通运输领域，氢燃料电池汽车的大规模推广是关键驱动力。长期来看工业领域有望是氢能应用的第一大领域，需求在政策支持和技术进步下不断释放。 绿色制氢、氢燃料电池关键材料、加氢站设备国产化将成为氢能行业热门赛道。 随着下游应用场景不断呈现，目前已有超过三分之一的央企在制定包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链的布局。龙头企业入局产生了强有力的带动作用，预计资本市场对氢能关注度将持续升温，投资者重点关注绿色制氢、氢燃料电池关键材料、加氢站设备国产化等赛道，推动我国氢能科技迭代创新。 氢能区域产业布局快速形成。 氢能产业布局与区域资源禀赋高度相关，且短期内氢能长距离运输、大规模储运的成本瓶颈依然存在。预计在产业发展初期阶段，各地将优先打造区域内产业生态。随着产业进一步成熟，输氢管道、运输等基础设施不断完善，将逐渐形成全国性网络。 我国氢能发展面临现实问题 ：目前成本偏高、关键技术受限、配套尚未完善、市场仍需培育、二氧化碳处置。 构建以新能源为主体的新型电力系统，一靠氢能、二靠储能、三靠智能。 未来，氢气管道运输是最具成本效益的储运方式，管道输氢可仅以输电线路八分之一的成本传输其10倍的能量。