储能市场不断进化,电池化学成分与系统设计发生转变

DNV 的 2020 年电池记分卡设定了对投资者决策至关重要的电池性能基准

DNV GL 发布了第三份年度电池性能记分卡,该记分卡根据 DNV GL 在其电池性能与安全测试实验室进行的测试,对不同类型的商用锂离子电池进行了独立排名和评估。 迄今为止,今年的记分卡规模最大,包括具名制造商。 记分卡还洞察了储能市场的演变,今年主流的电池化学成分发生了转变,同时出现了新的系统设计提升安了全性能。

“电池投资者、EPC 和开发者要胸有成竹,坚信自己的电池选择贴合应用需求,质保稳妥可靠,性能表现可预见,系统安全无虞。 强大而独立的测试标准是行业未来发展的基础。 电池性能记分卡可建立信心,促进市场发展,让电池安全与性能数据更加透明,更易于通过独立审查得到验证,”DNV GL 能源部北美区域总裁 Richard S. Barnes 表示。

行业变化不断: 尽管遭受新冠疫情影响,储能市场仍在增长和转型,这就需要加力度保障投资收益。

  • 尽管镍钴锰酸锂 (NMC) 和镍钴铝酸锂 (NCA) 化学成分仍是电站式储能的一大特征,但风向已然转向了磷酸铁锂。
除了电池层面的变化,记分卡作者还注意到以下行业转变今后可能影响电池设备制造商 (OEM):
  • 储能系统 (ESS) 已经不再需要人员进出系统内部,而是向支持外部访问和维护的分区化模块化转变。
  • 随着工程、采购与建设 (EPC) 总承包商将风险转嫁给保险公司,EPC 全包(提供的质保和保证与项目中的其他供应商背靠背担保)的做法可能也在改变。 Munich Re 保险公司近期宣布推出新产品,提供储能保险服务,这一变化也强化了行业对独立测试的需求,来更大的保证资产和收益安全。
继续大力强调消防安全: 2020 年电池性能记分卡指出,在 2019 年后的储能系统设计中,行业聚焦消防安全,更确切地说,是热失控产生的可燃废气的燃烧。 
  • 虽然新型系统设计可以防止单元间发生热失控级联,但是鉴于 2019 年 APS McMicken 事件及此后其他事件的教训,可燃废气燃烧已经成为需要避免和/或安全管理的首要故障模式。
  • 2020 NFPA 855 安全标准的出台以及对 UL9540A 测试的依赖催生了许多问题,如测试报告格式和定义不一致,以及储能“单元”的宽泛界定。 这些标准将随着未来的行业投入继续演进。

编者注:

该报告的下载网址:2020 年电池性能记分卡

关于电池性能记分卡
目前,记分卡已有 22 家参与者,数据量足以根据循环次数或吞吐量建立模型计算容量损失的估计值,可以做到类似于传统发电厂评估单位发电量(每兆瓦小时)的固定运营成本。 记分卡数据库为 DNV GL 的 Battery XT 工具提供数据支撑,该工具可计算电池循环寿命和电池更换加装计划,估算运营和维护成本。

在增长势头强劲的电池行业,记分卡为投资者决策提供了至关重要的支持。 据 DNV GL 发布的 2020 年《能源转型前景展望》报告预测,到 2050 年,北美储能系统将从超过 40TWh 的能源生产中套利。 记分卡描述了相关滥用因素的特征,进而建模和评估电池性能衰减,预测寿命,验证质保,确定系统是否适合预期用途。 DNV GL 测试多款电池,为业界提供始终如一、可靠严谨的数据,协助确定电池高性能的要素。 纽约州罗切斯特市的 BEST 测试与商业化中心自 2014 年建成以来,DNV GL 在此的年测试时间超过 500 万通道小时。