钛酸锂于储能领域应用方案分享LTOApplicationSolutionsinEnergyStorage银隆新能源股份有限公司YinlongEnergyco.,Ltd奥钛纳米技术公司AltairnanoInc.目录Content企业简介CompanyProfile技术优势TechnicalAdvantages产品概况ProductsOverview应用案例MarketApplications1企业简介Companyprofile银隆新能源股份有限公司成立于2008年，是一家集银隆钛核心材料、电池、电机电控、充电设备、智能储能系统、纯电动整车研发、生产、销售以及动力电池回收梯次利用为一体的全球综合新能源产业集团，旗下拥有银隆新能源、广通汽车、奥钛储能三大品牌等。奥钛纳米技术公司是银隆全资控股子公司，总部位于美国内华达州里诺市Reno,Ne.，在美国印第安纳州，安德森市Anderson,In.及国内成都均设有研发和测试中心。公司主要研发及生产高性能纳米钛酸锂（nLTO）材料、钛酸锂电池及电池系统，为电网、工业、运输、军工及新能源发电领域提供商业化的专业储能解决方案。2012奥钛中国基地建立2011被银隆收购53.4%股份2005开始钛酸锂电池研发1973公司成立2018被银隆全资收购珠海总部Zhuhai天津产业园Tianjin成都产业园Chengdu南京产业园Nanjing洛阳产业园Luoyang兰州产业园Lanzhou邯郸产业园Handan石家庄产业园Shijiazhuang全国八大基地，实现辐射性战略部署ProductionDeploiedin8CitiesofChina奥钛国际储能研究院Altair材料研究院Material电池研究院Cell电池应用和PACK研究院燃料电池研究院充电中心商用/专用车研究院6+1研发体系，加速技术创新及产业升级步伐6R&DInstitutesand1ChargingCenter银隆新能源从纳米材料研究到电池、三电系统、充电设备、纯电动汽车、储能等产品的研发生产，再到动力电池回收梯次利用，已形成全闭合式循环产业链。2技术优势TechnicalAdvantages银隆钛电池优势YinlongLTObattery’sadvantages在目前的商业应用中钛酸锂电池的4大优势可以发挥出其它电池无法达到的性能而秘密就在于我们的专利技术---湿法纳米材料工艺频繁脱嵌，使石墨体积变化增大（体积变化率±10%）严重降低了循环寿命。脱嵌过程，LTO结构稳定（体积变化率±0.3%）具有长循环寿命特性。材料的特性钛酸锂材料具有稳定的三维晶体结构，在充放电过程中，材料结构几乎不发生变化，与石墨负极材料相比被称为“零应变材料”。3产品概况ProductOverview电机电控纯电动公交车产品概览ProductOverview储能系统/电动车单元电池柜/电池架模组/PACK/BMS电芯工艺材料纳米钛酸锂材料提供稳定电网的国内火电联合调频辅助服务可再生能源，即风电，太阳能发电平滑产品特征3MW/1MWh～1.2MWh；-50℃~60℃；45尺集装箱；系统设计寿命25年，1MWh/3MW3C倍率钛酸锂储能系统45尺标准HQ海运集装箱储能系统1.钛酸锂的高倍率性能能够提供3C配置系统Power:Energy=3，为用户提供一个最小规模的高倍率系统完成调频等辅助服务，瞬间提供大倍率的输入/输出；2.调频等电网辅助服务或新能源平滑需求储能系统每天几百甚至上千次的浅充浅放，尤其是中国的火电/热电储能联合调频应用负荷强度非常高，只有钛酸锂系统能够承受如此重度的负荷且实现15年以上循环寿命，为客户带来最低全寿命周期成本；3.钛酸锂极佳的安全性，及奥钛完善成熟的系统设计能力为电网项目提供安全保障；4.电网系统将实际受益于提高的稳定性，效率，污染排放及运行维护成本的减少。奥钛钛酸锂储能系统运用于电网调频的技术优越性AltairnanoLTOadvantagesinFrequencyRegulationIEC62133国际电工委员会标准SAEJ2464美国机动车工程师学会电动和混合动力电动汽车储能安全和滥用试验ISO12405Thermalvibration&MechanicalShock国际标准化组织锂离子电池包和系统的测试规范热震动及机械振动UN38.3锂离子电池及电池包国际运输标准2MWKEMA认证先进的钛酸锂电池储能系统成功的展示了电网应用的潜力国际权威认证InternationalCertification我们的钛酸锂技术不仅提供高功率而且提供强大的解决方案想象一下电动车充满电只需要6分钟甚至更短ImaginecompletelycharginganEVinonly6minutesorless想象一下像超级电容一样工作，但只需要支付锂电池的价格Imaginesupercap-likeperformatlithium-ionbatterycosts想象一个电池可以在-50°C到65°C正常工作Imagineabatteryperformunaidedat-50°C&65°C想象一个电池较其它锂离子电池，有2倍以上的滥用承受能力…….Imagineabattery2timesmoreabuse-tolerantthanotherLi-iontechnologies……NotjustpowerPowerfulsolutions4应用案例MarketApplicationsŠkodaElectric斯柯达电气及捷克两大电车公司Ekova和Cegelec项目需要应用钛酸锂电池超长的循环寿命、超低温性能及3C～6C的高倍率性能。01.交通运输案例Transportation英国庞巴迪公司在英国生产陆运空运的驱动系统，位于英国的德比纯电动客运火车。庞巴迪公司-英国客运火车Bombardier调度火车头混合动力系统国家铁路总公司大连机车厂•3000HP混合动力调车机，柴电功率混合动力系统；•为机车提供待机工况下的辅助系统电力供应；•机车单机运行时的电力供应；•轻负荷牵引时的电力供应。比利时EMROL–电动客船BBGreen•20米客船，可运载70-100名乘客；•20分钟岸上充电时间；•往返里程都以全电动模式运行。快速充电纯电动巴士UltraFastChargeEVbusProterraBE35FastChargeBatteryElectricTransitBus(NREL/LeslieEudy)Two500kwfastchargersarelocatedatthePomonaTransitCenterAverage4.99minchargingtime/12.5times/dayHybricon12m&18mUltra-fastChargeElectricBus3min6~8Cfastcharge,operateforonehour瑞典Hybricon•在北欧寒冷的冬季-30℃的环境中完美运行；•最早一批车已运行五年以上，电池系统无任何质量投诉；•3分钟6～8C超快速充电可以持续1个小时的运行。美国Proterra•美国能源部国家可再生能源实验室NREL成功案例研究；•在内华达及加州运行已超过6年；•3～5分钟600kw6C快速充电。第二代TOSAinGeneva第一代TOSABusinGenevaABB–闪充电巴士TOSAFlashChargingEBus日内瓦第一台纯电动铰接巴士，无架空线运行，已在瑞士日内瓦成功运行，目前正在国内实现大规模应用。运用银隆奥钛电池10C以上高倍率性能，在行驶途中，15秒内即可瞬间完成充电。芬兰卡尔玛港口机械Cargotec混合动力港口跨运车HybridStraddleCarrier35度奥钛LTO电池系统8C倍率回馈能量来自该客户的混合动力系统技术优越性及经济性分析I.节省柴油（比传统柴油设备或车辆节省30%～40%）II.安静（噪音减少50%，给驾驶员舒适的驾驶环境，并减少对环境的噪音污染）III.环境污染小（减少碳排量，可以符合各种日益严苛的场地排放标准）IV.高效（自动化程度提高）V.维护成本降低（减少了发动机工作时间约1/3，从而减少对发动机的维护工时）VI.运行成本降低（每年可以节省近20万元的柴油及维护费用）VII.投资的电池系统约3年可回收成本。VIII.已成熟运行6年以上02.工业市场案例Industry70度电的系统，5分钟6C快速充电可连续在港口运行1个小时纯电动快充港口跨运车FastChargeStraddleCarrier芬兰卡尔玛港口机械Cargotec纯电动快速充电AGV芬兰卡尔玛港口机械Cargotec•负载70吨•70度电的电池系统•6-10分钟快速充电，无需更换电池通用电气-风电GEWindBrilliantWindTurbiners奥钛与风力发电涡轮机配合使用的小型储能系统GE风电在加州的示范系统SmallAltairnanoSystemLargerDurathonSystemTestTrailer(Operatesbothbatteries)通过使用奥钛PowerRack电池系统可以做到以下:•短期储存供应风力发电场应用所需要的电力ShorttermstoragetodelivercommittedpowerwithinWindFarmApplication•确保工作人员可以15~60分钟间隔预计能量输出Enableoperatorstoforecastenergyoutputin15-60minuteintervals•额外的运营收入，风力发电商可以卖给电网运营商Additionalrevenuestreamforwinddeveloper-sellelectricitytogridoperatorstoregulatefrequencyvariationsAGV无人车：EMROL&Schaefer等公司该应用需要钛酸锂电池的高倍率快速充电性能，保证无人车24小时不停作业。奥钛24V,22Ah电池及集成的电池管理系统BMS成功应用于武器，军事车辆，可移动电源及备用电源应用–美国军事与航空电子研究组织。ONR美国海军研究办公室AustralianDSTO澳大利亚国防科技组织UKSubmarine英国海军潜艇03.军工领域案例Military军舰备用及黑启动电源BackupandblackstartBattery08年2月20日PiperJaffray清洁技术及可再生能源会议发表声明：奥钛电池系统将会取代美国海军2类军舰(52号阿利伯克护卫舰）上持续运行的500kw备用柴油发电机组。图片来源于网络奥钛钛酸锂电池经测试通过，为美国陆军M19105mm轻型机枪数字化项目供应电池。陆军项目ARDECM19Howitzer轻型机枪NanosensorSBIR纳米传感器MicroGrid微网.BAA#19.CERL2008年10月9日，美国海军水面作战中心对奥钛基于50Ah软包电芯的5个100Ah22.4V2P8S模组进行了滥用测试，验证奥钛电池可安全运用于军事项目。Conclusion奥钛锂离子电池模块被证明在所有滥用测试场景中相比以前测试过类似大小的锂离子电池，表现出明显良性的结果。所有测试无着火，爆炸现象，无任何模组内的零部件或材质喷射出来。TheAltairnanoMk0.5modulesperformedbetterthanothersimilarbatteriesinregardstopossibilityoffire.Therewasnofireduringanyofthetestsperformed.Therewasalsonodeflagrationofthemodulecaseandnointernalcomponentswereejectedfromthecase.Withtheexceptionofthecrushtestthemodulewasnotdeformedasaresultofanytest.Withrespecttoothersimilarsizedlithiumionbatteriesthetestingofthismoduleprovedverybenign.7.62mm子弹冲击测试Bullet50口径的机关枪射击冲击测试CalBullet柱体重压测试Crush试验非常良性，子弹没有完全穿过模块，模块只冒出一股烟,模组仍有大约19.5vdc的电压，没有火灾或爆燃。子弹完全穿过模块，模块冒出灰白色的烟,大概持续了5分钟，模组电压降至12.5Vdc，之后在3个小时内降到了9.0Vdc，没有火灾或爆燃情况。子弹完全穿过模块，模块冒出灰白色的烟,大概持续了5分钟，模组电压降至12.5Vdc，之后在3个小时内降到了9.0Vdc，没有火灾或爆燃情况。针刺测试NailPenetrationTest过充测试Overcharge震动测试Viberation温度及湿度测试Temperature&Humidity盐雾测试SaltFog对单个模组和由铜牌连接的一对模组在任意轴线上进行震动测试，结果显示对电池模组没有任何负面影响。扫描没有发现不良的共振频率，模组外壳没有扭曲或膨胀，没有发现环氧树脂胶开裂。测试的由铜排连接的一对模组没有显示出受环境温度和湿度对电性能或物理性能的负面影响。对一对由铜排连接的模组进行了测试，发现仅在金属和环氧树胶板表面显示出轻微的腐蚀，是盐雾蒸发后留下来的盐结晶造成的。无其它电性能或物理性能方面的负面影响。产生大量的烟雾。模块侧板融化，但是没有可见的火灾或爆燃。电池被充电至4.0Vdc,冒出白色烟雾，但是无火灾或爆燃。通过实现以下服务功能，奥钛针对电网的各种问题提供专业的解决方案：Altairnanocreatessolutionstoproblemshighlyspecifictotheelectricgrid,andusesourenergystoragetechnologytobringvaluetoutilities,through:04.电网项目案例Grid•调频•可再生能源发电整合--平滑及调频•电压调节•分布式能源电力支持•黑启动•微网优化•增量配网•热备用•Frequencyregulation•Renewableintegration•Voltagesupport•Distributionlevelsupport•Blackstart•Microgridoptimization•Energycapacityenhancement•Spinningreserve客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinAES1MW/250KWhFrequencyregulationPJM,America2009AES1MW/250KWhFrequencyregulationERCOT,America2010EnergyStorageHoldings,LLC1.8MW/300KWhFrequencyRegulationPJM,US2013•可靠的运行及与电网交互反应•超过500,000次的浅充浅放，共3,300兆瓦时•在线率95%,按照计划创造经济收入•能量衰减小于2%，并且没有大的功率衰减•预期保持额定功率及能量25年以上，无需更换电池2007年奥钛向美国AES先后交付2套各1MW/250kWh的调频系统，服务于PJMISO(独立系统运营商）市场，以下是截取了头两年的一段运行数据：对AGC信号在4秒钟内做出反应客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinHNEI/HELCO1MW/250KWhWindpowerIntegration&FRHawaii2013HNEI/HECO1MW/250KWhSolarpowerIntegration&FROahu,Hawaii2016HNEI/MECO2MW/397KWhSolarpowerIntegration&FRMolokai,Hawaii2016ActualWindFarmOutput-SmoothingPotentialbyAltairnanoLithiumTitanateBatteryStorage9.5000010.5000011.5000012.5000013.5000014.5000015.5000016.500001681352022693364034705376046717388058729391006107311401207127413411408147515421609167617431810187719442011207821452212227923462413248025471.5HourEvent2SecondResolutionMWs0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%200%StateofCharge奥钛展示风电平滑技术1MW/250kwh储能系统整合10.5MW风电场9.5%储能配比通过平滑新能源功率斜坡率及控制电压波动创造价值180万美金交钥匙项目，包含3年的技术支持控制斜坡率至1MW/min根据以下夏威夷自然能源研究所基于其中一套系统前三年的运行记录，发表于JournalofPowerSources的文章信息可获知：奥钛1MW/250kwh储能系统处于工作状态的时间达到了90%，期间没有出现过任何故障3年时间中，储能系统单体电芯一共进行了5200次左右的等效满功率循环最高充放电倍率达到了6C客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinVestas1MW/250KWhWindpowerIntegration&FRDenmark2014储能与风电场的功率配比ESS&WindFarmPowerRatio18MWWindFarmwithOutputRampingSmoothedto.7MW/min8910111213141516171681352022693364034705376046717388058729391006107311401207127413411408147515421609167617431810187719442011207821452212227923462413248025472HourEvent2SecondResolutionMWsRawWindFarmOutputSmoothedWindfarmOutput18MWWindFarmwithOutputRampingSmoothedto2MW/min89101112131415161681352022693364034705376046717388058729391006107311401207127413411408147515421609167617431810187719442011207821452212227923462413248025472HourEvent2SecondResolutionMWsRawWindFarmOutputSmoothedWindfarmOutput1.客户期望达到的调节效果Effect2.并网政策要求Policy4MW储能系统整合18MW风电场（22%）平滑后输出的斜坡率为0.7MW/分钟2MW储能系统整合18MW风电场（11%）平滑后输出的斜坡率为2MW/分钟客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinTSK2MW/397KWhIntegratedsolarpowergenerationPUERTORICO,USA2015客户Customer系统配置Configuration应用Application地点Location运行始于OperationstartedinChinastategrid2MW/500KWhWindandsolarpowerIntegrationHebei2015银隆新能源，为您提供定制化的储能应用解决方案交通运输工业制造电网调频通信基站家庭储能建筑节能军工领域仓储物流银隆新能源致力于社会·环境·人类·未来与绿色同行THANKS