1、什么是储能电池?

储能电池是由电池储能设备(由单体元件→电池包模块→电池柜→电池储能单元→电池储能设备)、PCS及滤波环节所构成的整体。其通过变压器，经由公共连接点(Point of Common Coupling，PCC)并网的结构如图2.3所示：

储能电池是电动汽车的核心部件之一，很大程度决定了电动汽车性能的优劣。

储能电池经历了三代发展，分别是错蓄电池、碱性电池和燃料电池。其中第一代的铅蓄电池价格低廉，但是充放电次数少、自放电电流大、反应速度慢。

第二代电池是碱性电池，常见的有镍锡电池、镇氧电池、理电池等，其中镍榻电池含有重金属铬，严重污染环境，并且记忆效应较强烈，现在很少使用。在容量体积比方面，镜氢电池高出镜镉电池一倍，并解决了重金属污染的问题，同时其过充过放能力增强，并且记忆效应较徵弱。裡电池相比这两种电池，在性能上更具有优势，具有更高的能量密度，重量优势也很明显，但是成本较高。表1.1列举了的可充电电池的单体性能参数。

第三代电池为燃料电池，利用氢气氧化还原反应产生电能，同时能量密度高于前两代电池，但由于氧气运输、存储、基础建设等问题，同时燃料电池自身无法实现能量回馈，目前还很难实现大规模产业化。

目前广泛使用于电动汽车的储能电池存在以下几点问题：功率密度低、响应速度慢、循环寿命短、充电时间长等，因此无法满足人们对汽车高性能的需求。如果仅通过单一的储能电池达到目标，则一方面储能元件的质量和体积都将急剧增大，无法在汽车有限的空间实现，另一方面，成本也会大幅提升，超出消费者的购买力。

2、储能和动力电池的区别

整体来看，储能电池及动力电池两者在应用场景、性能要求、使用寿命、电池类型、面临的竞争等方面都存在着较大差异。具体区别如下

(1)应用场景方面

储能电池：主要用于调峰调频电力辅助服务、可再生能源并网、微电网、c等领域

动力电池：主要用于电动汽车、电动自行车以及其它电动工具领域

(2)性能要求方面

储能电池：绝大多数储能装置无需移动，因此储能锂电池对于能量密度并没有直接的要求;功率密度，不同的储能场景有不同的要求;电池材料方面，注意膨胀率、能量密度、电极材料性能均匀性等，以追求整个储能设备的长寿命和低成本

动力电池：作为移动电源，对于能量密度和功率密度都有较高的要求

(3)使用寿命方面

储能电池：储能锂电池的循环次数寿命一般要求能够大于3500次

动力电池：动力锂电池的循环次数寿命在1000-2000次

(3)电池类型方面

储能电池：主流电池类型有磷酸铁锂电池和三元锂电池，随着磷酸铁锂电池能量密度问题的解决，磷酸铁锂电池占比逐年提升

动力电池：出于安全和经济的考虑，在选择锂电池组时通常使用磷酸铁锂电池

(4)面临竞争方面

储能电池：面对传统调峰调频技术的成本竞争

动力电池：面临和传统燃油动力源的竞争

除此之外，储能电池与动力电池BMS差异如下

(1)在各自系统中的位置

储能电池：主要与变流器和储能电站调度系统有信息交互关系。一方面，电池管理系统给变流器发送重要状态信息，确定高压电力交互情况;另一方面，电池管理系统给储能电站的调度系统 PCS 发送最全面的监测信息。

动力电池：在高压上，与电动机和充电机都有能量交换关系;在通讯方面，与充电机在充电过程中有信息交互，在全部应用过程中，与整车控制器有最为详尽的信息交互。

(2)硬件逻辑结构

储能电池：硬件一般采用两层或者三层的模式，规模比较大的倾向于三层管理系统。

动力电池：只有一层集中式或者两分布式，基本不会出现三层的情况。小型车主要应用一层集中式电池管理系统。

(3)通讯协议比较

储能电池：与内部的通讯基本都采用CAN协议，但其与外部通讯，外部主要指储能电站调度系统PCS，往往采用互联网协议格式 TCP/IP 协议。

动力电池：电动汽车大环境都采用CAN协议，只是按照电池包内部组件之间使用内部CAN，电池包与整车之间使用整车CAN做区分。

(4)阈值设置

储能电池：部分储能电站地处偏远运输不便，电池的大规模更换比较困难，更注重长寿命及降低故障率，因此工作电流上限值会设置的比较低，不让电芯满负荷工作。对于电芯的能量特性和功率特性要求都不需要特别高，关注性价比。

动力电池：受限于车辆的有限空间，因此系统参数都会参照电池的极限参数进行设置。

(5)SOC估算精度比较

储能电池：储能电池应用环境中的空间大多相对充裕，环境稳定，小偏差在大系统中不易被人感知，因此对 SOC 没有统一要求。

动力电池：对SOC计算能力要求远高于储能BMS，相应的，对单串电池的管理成本也较高。

(6)应用被动均衡条件

储能电池：储能电池模组的规模比较大，多串电池串联，较大的单体电压差将造成整个箱体的容量下降，串联电池越多，其损失的容量越多。从经济效率角度考虑，储能电站很需要充分的均衡，低价的被动均衡很有价值。

动力电池：单体电芯一致性很强的情况下，小容量的电池组更适合被动均衡。

延伸阅读

什么是动力电池？

电池是一种能量转化与存储的装置，其通过不同的反应将化学能或物理能转化为电能。车用动力电池是是车载能量的存储装置，在纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车上作为驱动力能源，同时向空调系统、动力转向系统、照明、信号系统、刮水器和喷淋器以及车载娱乐和通讯设备等设施提供电能。

数据来源：《【精选】2021年电力设备与新能源行业电化学储能发展前景分析报告(29页).pdf》

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