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1、博磊达高安全长寿命钛酸锂储能产品及案例分享深圳博磊达新能源科技有限公司深圳博磊达新能源科技有限公司Shenzhen Broad New Energy Technology Co.,Ltd.Shenzhen Broad New Energy Technology Co.,Ltd.目录3钛酸锂电池核心优势钛酸锂储能产品及应用21深圳博磊达简介公 司 概 况博磊达惠州生产及研发中心徐州博磊达产业园n深圳博磊达新能源科技有限公司创立于2015年,注册资本1.3亿,员工500余人;n公司总部在深圳南山区,现有惠州博磊达、徐州博磊达两个子公司,生产基地及研发中心位于惠州大亚湾,徐州博磊达公司位于江苏省徐州
2、市空港经济开发区,占地面积400多亩,年产能5GWh锂离子电池;n公司核心团队成员包括美国斯坦福大学博士后,中科院博士后及其它博士等,是一家集研发、生产、销售为一体的高新技术型企业。n公司主要面向移动运营商(中国铁塔、移动、联通、电信)、国家电网、高铁系统(中车、中铁、中铁建、庞巴迪、西门子、通业)、军工系统,提供钛酸锂电池、超级电容器及其动力与储能系统。n公司相继取得了国内权威质量体系认证,以及CE、UL、TUV、RoHS等国际认证,产品拥有广阔的市场前景和很高的美誉度。1.1 1.1 广东省石墨烯功能及高性能材料与制品(器件)工程技术研究中心博磊达与暨南大学在石墨烯类功能及高性能材料与制品
3、(器件)的研发上联合成立了工程技术研究中心,此研究中心为提升企业创新能力和技术水平,促进科技成果向经济效益转化,提升高校教学质量和科研水平提供了优越的平台。中国铁塔(惠州)动力电池回收与创新中心博磊达与广东铁塔合作,依托博磊达惠州工厂建设中国铁塔(惠州)动力电池回收与创新中心,承接了退役动力电池的检测与加工工作,同时配合中国铁塔就技术创新和产品研发方面提供研发人员和配套设备。两个中心1.2 1.2 l 博磊达参与了中国通信标准化协会组织的“通信用钛酸锂电池组”的行业标准起草及编制事宜。l 博磊达参与了军事科学院系统工程研究院在“军用钛酸锂电池组”的行业标准起草及编制事宜。l 博磊达参与了工信部
4、组织的“储能用钛酸锂锂离子电池性能要求”的行业标准起草及编制事宜。l 博磊达参与了信息通信用“太阳能供电方案在通信局(站)的应用”的相关标起草及编制事宜。行业标准1.31.3体系认证ISO 9001ISO 9001ISO14ISO14001001ISO/TS16949ISO/TS16949ISO 45001ISO 450011.41.4 研发成果以及知识产权2017年2015年2022年2020年2019年深圳博磊达发表国外科技论文两篇:1.Phosphorization boosts thecapacitance of mixed metal nanosheet arrays for hig
5、h performance supercapacitor electrodes/Nanoscale/2018/10:.Optimization of porous FeNi3_N-GN composites with superior microwave absorption performance Chemical Engineering Journal/2018/345:441-451n 专利情况概述:截止2022年9月,公司累计申请50项专利,其中发明专利34项,实用新型14项,外观专利2项;已经授权的专利共有44项,其中28项发明,14项实用新型和2项外观专利;
6、1.5 1.5 国际合作l BLD与Stanford联合开发2015年4月,BLD与美国斯坦福大学的储能研发团队签署了电池合作协议,协议确定了双方在未来电池材料、电池单体、系统集成方面的合作开发。l BLD海外研发及实验基地BLD设有美国分公司及研发中心,提供产品研发和实验的平台。1.6 1.6 目录3钛酸锂电池核心优势钛酸锂储能产品及应用21深圳博磊达简介钛酸锂电池优势超高能量密度6S特性超高倍率性能超长循环寿命超高安全性能超高低温性能超低温升钛酸锂电池6S性能n钛酸锂特性:钛酸锂电池属于锂离子电池的一种,其中正极材料为钴酸锂/三元材料/锰酸锂中的一种或几种,负极材料为钛酸锂(Li2Ti5O
7、12);用LTO(钛酸锂)取代碳材料可以为电池带来6个特点:安全、低温特性、高功率输入输出、快充特性、时效SOC范围宽,长寿特性。钛酸锂不易生产SEI膜,脱嵌电位高(约1.55V),无金属锂析出导致的安全事故风险。钛酸锂属尖晶石结构,其最大特点是充放电体积变化非常极小,称之“零应变”,这种“零应变”新材料的性能,提高了电池的循环使用寿命和安全性能。尖晶石结构具有优越的高倍率充放电特性和高低温环境中应用的特点。2.1 2.1 填加标题 钛酸锂电池核心优势-n 对Li高电位&无SEI膜形成,无金属锂析出导致,决定了钛酸锂电池的高安全特性。钛酸锂负极特性:石墨0.1V(vs.Li/Li+)钛酸锂1.
8、55V(vs.Li/Li+)枪击测试挤压测试高温烘烤130短路测试针刺测试博磊达钛酸锂电池高安全性:1.通过内、外部测试证明博磊达钛酸锂电池在枪击、挤压、针刺、高温烘烤、短路等破坏性测试下,均未见冒烟、起火、燃烧、爆炸等现象;2.博磊达目前投放市场的二轮车、三轮车钛酸锂换电电池组超过10000组,因电池本身原因导致的安全事故为“零”;2.2 2.2 钛酸锂电池核心优势-n 钛酸锂结构稳定,锂离子在钛酸锂负极中嵌入或脱嵌过程无应力效应(体积变化率0.3%),保证了钛酸锂电池的超长寿命。Li+在LTO中嵌入脱嵌时,LTO结构稳定(体积变化率0.3%),零应变,不会对LTO结构造成破坏,具有长循环寿
9、命特性Li+在石墨中嵌入脱嵌时,石墨体积变化率10%,使用一段时间后石墨结构会出现层间剥离、破裂和坍塌,锂离子无法再嵌入,造成容量衰减,使用寿命短。25000次循环次数持续测试中动力类钛酸锂电池测试结果:在5C充5C放的充放电条件下,钛酸锂电池循环20000次(100%DOD)后容量保持达到额定容量的85%;在1C充1C放的充放电条件下,钛酸锂电池循环40000次(100%DOD)后容量保持达到额定容量的85%。储能类钛酸锂电池测试结果:在1C充1C放的充放电条件下,钛酸锂电池循环10000次(100%DOD)后容量保持达到额定容量的85%。2.3 2.3 钛酸锂电池核心优势-n 钛酸锂材料是
10、独特的尖晶石结构,具有3D离子扩散通道,且钛酸锂都是纳米化的,锂离子在钛酸锂负极表面具有极高的扩散率(比石墨负极高出很多,能够达到2*10-8cm2/s),大电流充放电时浓度差极化极小,保证了钛酸锂电池的超高充、放电倍率。钛酸锂电池能够实现10C充、放电。常规磷酸铁锂电池只能够能够实现0.5C充电,1C放电。LTO电池不同倍率充电曲线LTO电池不同倍率放电曲线2.4 2.4 钛酸锂电池核心优势-n 钛酸锂材料表面不形成SEI膜,具有3D离子通道,锂离子可以以任意方向从钛酸锂内部快速嵌入和脱嵌,相比石墨负极具有高得多的离子扩散系数(为2*10-8cm2/s)。同时,由于钛酸锂对锂电位高,低温充电
11、时锂离子不会在钛酸锂表面沉积形成锂金属,确保了钛酸锂具有优越的耐宽温度性能。LTO电池低温充电曲线LTO电池低温放电曲线2.5 2.5 目录3钛酸锂电池核心优势钛酸锂储能产品及应用21深圳博磊达简介 钛酸锂单体电池产品型号容量(Ah)电压(V)重量(Kg)能量密度(Wh/Kg)CGC60138XA102.30.5840.00 CGC32145EB102.450.2890.00 CGC32145LB-112.52.450.28110.00 CGC32145PB10.52.30.2790.00 CGC60138EA302.450.8590.00 CGC60138EB 302.450.8590.00
12、 CGC60138LB-2362.450.85105.00 CGC60138PB282.30.8380.00 CGC32145LC13.52.450.28120.00 目前公司量产的钛酸锂产品有8AH、10Ah、12.5Ah、25Ah、30Ah、36Ah等型号产品,广泛应用于军工、通信基站、低速两轮车/三轮车、隧道工程用机车、轨道交通、电力储能、风力发电、IDC机房、新能源客车等多个应用领域,根据客户项目需求,我司可提供设计方案及配套的电源系统。博磊达单体电芯系列表:博磊达单体电芯系列产品3.13.1 钛酸锂储能电池模组功率型钛酸锂电池PACK电动牵引机车PACK钛酸锂电池模组容量型便携式电源
13、低温钛酸锂基站备电电源钛酸锂两轮/三轮换电电池3.23.2 钛酸锂分布式储能-通信基站n 钛酸锂电池在西藏地区太阳能光伏基站,充分发挥其充电速度快、耐高温和耐低温的特性,保证在光照弱以及无光照的情况下基站正常运作。光伏方阵总功率光伏方阵总功率(kW)(kW)18Kw(18Kw(最大输出电流最大输出电流300A)300A)基站设备运行功率基站设备运行功率(kW)(kW)2.4kW2.4kW(最大负载电流(最大负载电流50A50A)单组电池组最大充电电流(单组电池组最大充电电流(A A)150A150A两组电池充满电所需时间(两组电池充满电所需时间(h h)4h4h(光照强时计算)(光照强时计算)
14、电池组运行温度范围(电池组运行温度范围()-30-305555无光照情况下电池组可保证基站运行无光照情况下电池组可保证基站运行时长(时长(h h)20h20h 光伏基站配置:8个方阵的太阳能光伏板(单个方阵2200W)、基站运行设备(总功率2400W)、两组一体化机柜500Ah钛酸锂电池组。日平均光照时长:9小时(09:0018:00)电池组运行工况:光照强时光伏在保证基站正常运行的情况下,用多余的发电量给电池组充电,光照弱时电池组和光伏同时放电保证基站的正常运行,无光照时电池组保证基站正常运行。总结:此配置下的高海拔光伏基站,白天基站正常运行的情况下电池组一直处于浮充状态,两组充满电的500
15、AH的钛酸锂电池组可保证无光照情况下基站正常运行20小时,且不受低温等恶劣环境影响。3.3 3.3 项目名称:黑龙江大兴安岭塔河县光伏发电+钛酸锂通信基站产品规格:50.6V/600Ah 钛酸锂电池组项目简介:项目位于黑龙江省大兴安岭,地处极寒地区,冬季最低温度达到了-45(电源极限低温工况)采用光伏发电+钛酸锂储能备电(无外部电源支持),极寒天气对备电系统低温稳定性提出极高要求,经过长时间的验证,公司钛酸锂电池低温综合性能表现优异,获得客户的高度认可。钛酸锂分布式储能-超低温基站 3.4 3.4 项目名称:西藏日喀则珠穆朗玛峰地区光伏发电+钛酸锂通信基站产品规格:50.6V/400Ah 钛酸
16、锂电池组项目简介:项目位于西藏日喀则珠穆朗玛峰地区,地处高海拔,低气压,超低温的环境下,公司钛酸锂电池具有体积小、重量轻、能量密度高、快速充放电、循环寿命超长、低温性能好、安全稳定、绿色环保等特点,特别适合应用在西藏珠峰这种施工条件恶劣、高海拔、极寒、市电接入困难、环境保护要求极高的地区。公司钛酸锂电池在珠峰地区的成功应用,再次充分验证了公司钛酸锂电池良好品质,实现了高海拔、极寒地区通信基站备电的多项突破。钛酸锂分布式储能-高寒、高海拔基站 3.5 3.5 项目名称:中国联通5G基站钛酸锂备用电源产品规格:48V/30Ah 钛酸锂电池组项目简介:项目位于黑龙江哈尔滨,因钛酸锂电池优异的低温充放
17、电性能,处于高寒地区的5G户外基站,中国联通优选钛酸锂电池组作为备用电源,目前国内需要实现5G信号覆盖的基站约有700万个站,钛酸锂电池组是高寒地区5G基站的最佳选择,三大运营商及中国铁塔对于钛酸锂电池在高寒地区的使用大力推广,且广泛使用。钛酸锂分布式储能-5G基站应用 3.6 3.6 项目名称:智慧型锂电池组产品型号:BLD-ZH100-15(16)S产品规格:48V/100Ah产品介绍:智慧型钛酸锂电池组具有多组并联,智能混用,削峰填谷,智能化多种工作模式,智能防盗等功能特性,可以作为后备电源灵活应用于通信基站、数据中心、交通灯、监控设备等,为设备提供电力保障,保证设备安全、可靠运行。钛酸
18、锂分布式储能-智慧型锂电 3.73.7 项目名称:变电站直流电源备电产品规格:12.25V/180Ah,12.25V/90Ah钛酸锂锂电池组项目简介:采用钛酸锂作为变电站直流备电电源,替代传统的铅酸。钛酸锂具有大放电倍率,在使用过程中可以用较小的容量,实现短时间大功率的备电;高循环寿命,可以降低电池更换频次,保障系统稳定性;其超高的安全性,保证电力系统的安全;产品还能灵活组网,使用方便;钛酸锂电池组根据工况环境需求,集成BMS管理系统,实现真正的无人值守。电力系统直流备电案例3.83.8 项目名称:启动电源产品规格:14.7V/180Ah 钛酸锂锂电池组项目简介:应用于军工柴油发动机的启动电源
19、,解决原铅酸电池在-40下低温环境下不能启动的问题。具有在-40的低温工作环境条件下大倍率放电的性能。低温启动电源应用案例序号序号项目项目技术参数技术参数1额定标称电压14.7V2标称容量180Ah3最低工作电压9V4最高充电电压17.4V5放电电流800A6充放电效率97%7循环次数10000次8工作温度-45+559储存温度-55+6510重量37KG11防护等级IP5512冲击20G,11ms13振动1.5G,5.5Hz200Hz俯视图侧视图3.93.9 项目名称:叉车电池模组项目产品规格:78.4V/240Ah 钛酸锂锂电池组项目简介:性能超越传统的柴油发动机,减少噪音及空气污染,钛酸
20、锂叉车电池组具备30分钟极速充电,综合使用成本低,电池质保6年3万小时等优势性能,可在-40下低温环境下保持正常作业,依托云平台管理技术,通过手机APP实施对电池的远程监控,堪称极寒气候下作业好帮手。钛酸锂电动叉车应用案例3.103.10 n产品介绍:采用高性能、高安全性的钛酸锂电池组,装配安全可靠的电池保护板、逆变器等,具有低温性能好、安全性能好、容量大、使用寿命长,方便携带等特点。适用于手机、卫星电话、数码相机、无人机、车载冰箱、平板电脑、LED 灯、笔记本电脑、户外照明、医疗设备等。n功能特点:单体电芯:32145EB-10000mAh 钛酸锂 具备UPS切换功能 外观尺寸:L430*W
21、248*H300mm 工作温度:-30-45;充电温度-30-45 串并方式:16S3P 总容量:30Ah 重量:16KG 总能量:1176Wh 防水等级:IP54 使用寿命:5000次钛酸锂便携式户外电源应用3.113.11合作单位:铁塔能源有限公司换电电池组规格:48V系列(4820、4830);60V系列(6020、6030)业务介绍:为了满足快递、外卖等配送人员的电动车存在电池频繁充电的市场需求,提供换电电池组。市场应用:博磊达交付的换电柜及换电电池组已在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、宁夏、新疆等省份得到广泛应用,产品受到终端用户的一直好评。钛酸锂在电动两轮车市场的应用案例3.123.12
22、 n 产品规格:500KW/1MWh 该项目为我公司在惠州博磊达厂区建设500KW/1MWh光、储、充微网系统,在1MWh储能系统的基础上建设光伏电站和充电桩系统,组成光储充并网系统。储能系统按照峰谷差盈利模式运行,具备并离网运行策略。项目储能部件采用的钛酸锂电池(LTO)具有低温性能好、更长的循环寿命、更大的充放电倍率和安全无污染等特点,已广泛应用于削峰填谷、调峰调频等储能领域。电芯最大可以3C放电,通过5并12串组成一个电池箱,19个电池箱构成一个电池簇,共有6个簇并联构成2个堆的储能系统。钛酸锂光储充微网系统钛酸锂兆瓦级储能-光储充微网系统3.13 3.13 系统电气拓扑n 产品规格:9
23、MW/9MWh 该储能系统为9MW/9MWh交流储能AGC调频系统,系统分成9个子系统设计接入系统,即每个子系统为1MW/1MWh。单个子系统采用两台500KW储能变流器PCS、每台PCS通过电池汇流柜各接入4簇钛酸锂电池,2台PCS个分别对应2台隔离变压器,通过系列的管理接入低压AC400V交流电网,AC400V交流电网通过变压器接入发电机组,实现AGC调频。储能子系统由2个储能单元组成,单个储能单元由4个电池簇构成,单簇额定电流200A设计。每个电池簇由19个电池箱和1个高压箱组成,单个电池箱由5并17串共计85支电芯构成,每个电池簇为5并323串。高压箱内包含电池簇管理单元和保护、控制电
24、气元器件,用于对整个电池簇运行状态的管理与保护。该储能电池子系统(1个集装箱)技术参数钛酸锂兆瓦级储能-电网调频储能3.14 3.14 项目名称:军用储能方仓项目产品规格:558.6V/330Ah 钛酸锂电池系统,单体选择:2.45V/33Ah标称能量:184.338kWh项目介绍:该项目用于军工场景,替代30KW75KW柴油发电机,系统电池采用钛酸锂电池,需求电量为180kWh。钛酸锂电池要能通过枪击试验,不起火,确保安全。技术方案需包括电池管理系统、热管理系统、消防管理系统、人机交互系统。军事应用案例-军用储能方仓 钛酸锂电池具体超高的安全性和环境适应性,可以满足军用产品对高可靠性动力和储能器件的要求。能够适应全天候的环境要求,在不同海拔、气候条件下都能够正常工作。特别是高海拔高寒地区,钛酸锂电池在车辆、装备以及储能方面的应用更具优势。3.15 3.15 合作伙伴谢 谢