五年“零”衰减 南都电源全球首发690Ah超大储能电池

  电池基于690Ah尺寸规格，可兼容650Ah至750Ah的容量。搭载该款电池的20尺储能系统容量可达6MWh。

  一系列关键技术创新，使南都690Ah电池拥有20年超长寿命，体积单位体积内的包含的能量达380-440Wh/L，循环寿命高达15000次，单体能量超过2度电，能量效率超96%，同时实现了系统五年“零”衰减。

  储能企业纷纷推出大电池的背后，最核心目的仍是进一步降本。由于电池容量变得更大，系统集成时使用的电池数量和零部件数量更少、效率更高。

  相较于行业普遍的280/314Ah电池方案，南都690Ah超大储能电池在电芯、系统、制造三个维度实现降本增效，提高了储能项目的整体收益。

  在电池层面，南都690Ah超大储能电池的电池壳、箔材等结构件数量可减少50%，叠片效率提升150%；从系统模块设计方面出发，由于电池串并联数量大幅度减少，可减少50%的系统电气连接部件。

  相较于280Ah电池方案，南都690Ah电池实现了电池层级综合成本降低10%以上，PACK和系统层级降本超过25%，集成效率提高75%，制造效率提升22%。“这种化繁为简的设计，使得电池管理更简易，系统维护成本也会相应大幅度降低。”副总裁、总工程师相佳媛说。

  此外，储能系统成本中电池占比非常高，电池衰减成本也成为投资方的一大痛点。南都690Ah超大储能电池采用低膨胀低锂耗负极、高温极致稳定电解液和固态电解质技术，稳固阳极界面、均匀锂离子分布，解决了电池阳极坍塌和锂枝晶难题，同时以正负极双重补锂技术，全生命周期补偿锂损失，保证了储能系统五年“零”衰减。

  电池越大，产热量就越大，热失控的风险也随之增加，这无疑对电池本征安全提出了更严苛的要求。

  南都电源从电池材料入手，利用固态电解质构筑准固态导锂界面，电解液用量降低30%，可燃性组份更少，热失控后内部温度大幅度降低。与此同时，公司突破了卤化物电解质关键材料技术，离子电导率接近10-3 S/cm，解决了固态电解质导电率差的问题。

  为确保电池安全性，南都电源从电化学体系、结构和工艺多方面做设计优化。通过SNS低产热技术的创新性应用，在690Ah电池能量较280Ah提升140%的情况下，电池0.5P充放电温升小于4，热失控后最高温度下降50。

  在安全的基础上，南都电源又在电池循环寿命提升上寻求突破。南都690Ah电池以高温极致稳定电解液抑制高温副反应，电极界面更为稳固，进而达到长循环的目的。

  针对长循环关键技术难题，南都690Ah电池以“超低线胀系数、低锂耗人造石墨技术”和“双重补锂技术”，解决了负极膨胀问题和锂损耗问题。

  南都电源自主研发的“超低线胀系数、低锂耗人造石墨技术”，能使锂离子优先嵌入结构更稳定的石墨，大大降低脱嵌锂引起的石墨膨胀，膨胀率减少20%，提升了材料结构的稳定性。

  电池中锂离子的损耗会直接影响锂电池寿命，安全、高效的补锂技术就最重要。南都电源采用正极和负极的双重补锂技术，精准补偿电池全生命周期的锂损失，并实现循环过程中锂离子的可控缓释，提高了电池循环性能和能量密度。

  南都电源电池研发部负责人茆志友说：“通俗点讲，超低线胀系数、低锂耗人造石墨技术是增强电池自身‘免疫力’，进而达到较低的锂损耗；双重补锂技术是‘提前补充能量’。经验证，两种技术均明显提高了南都690Ah电池的循环性能，实现了万次循环寿命。”

  为提升可再次生产的能源利用率，实现GWh甚至TWh级别的单体储能，全球对长时储能的需求非常迫切，但受成本、技术等多重因素制约，目前市场上大部分储能项目时长都在2-4小时。

  南都690Ah超大储能电池不仅能满足应急调频、用户侧应急使用等短时储能需要，也能够完全满足电网调峰、补充用电缺口等长时储能的需求，实现1至8小时储能场景的全覆盖应用。

  此外， 690Ah电池还解决了长时储能系统成本高、效率低的痛点。“从材料性能与具体应用场景符合度的角度考虑，大电池锂电储能系统在未来一段时间内，将是电化学储能的理想方案。”相佳媛说。

  目前，南都690Ah超大容量储能专用电池已通过短路、过充、挤压、针刺、跌落等检测实验，获得UL9540A、GB/T36276、UL1973、IEC62619、UN38.3等多项安全认证，将于2024年9月全球交付。