概述
全球向可持续的非化石燃料能源使用过渡的关键在于在电网中开发并部署更高效、更具可扩展性的储能能力。
正如本期“快讯”所讨论的,电池预计将在提供电网电力存储方面发挥重要作用,然而,电池集成和电源连接技术的新进步将是成功的关键。
电网储能方案和趋势概述
尽管近年来风能、太阳能和水力发电等绿色能源发电技术已在全球范围内得到广泛应用,但可再生能源的一个主要问题是它们依赖外部因素,导致发电量不可预测。例如,它们只能在阳光明媚或有风的时候发电。

相比之下,一个多世纪以来,传统电网的设计模式一直依赖于提高化石燃料发电厂的发电量来应对用电高峰,而无需电网储能。因此,电网运营商必须通过实时提高高污染发电厂的发电量,不断平衡激增的用电量。如需了解更多有关电网的信息,敬请访问——《可持续能源和电网创新是缓解气候变化的关键要素》。
电网储能的方法包括:
- 压缩空气储能——利用多余的电力压缩空气并将其储存起来,然后在需要时通过空气涡轮机将空气释放出来发电。
- 机械重力储能——利用多余的电力抬升混凝土块或将水泵送上山,然后通过重力的作用将混凝土块降下或将水泵下山,通过此过程实现发电。
- 电池储能——将多余的电力转移到电网内的大型电池阵列中,以便在需要时随时提供电力。
在实现灵活、高效且高度可扩展的电网储能方面,锂离子(Li-ion)电池技术是目前较为经济有效的途径。下一节将探讨有助于实现电池广泛部署的一些关键支持技术。
电池储能规模化的挑战与解决方案
虽然基本的锂离子技术与我们的计算机、智能手机、平板电脑等各种设备所依赖的技术类似,但电网储能所需的巨大规模却让所有这些应用相形见绌。
近年来,通过扩大锂离子技术的规模,大批量生产电动汽车所需的相对较大的电池,我们积累了丰富的经验,这些经验和解决方案可随时应用于电网电池储能。
通过将许多单个电芯组合在一起并有效地将它们连接起来,我们可以创建出逐渐增大的电池系统,从而实现预期的功率水平。电芯的数量和单体电芯的功率容量是电池系统总功率容量的决定因素。
ENNOVI凭借数十年为汽车行业提供创新解决方案的经验,通过Cell-PLX™新型集成系统,解决了电动汽车电池扩展方面的难题。
Cell-PLX™可用于设计并制造各种不同的定制电池模块,用于连接圆柱形、方形或软包锂离子电芯。
Cell-PLX™为电芯提供高速、牢固的激光焊接连接方案,从而实现高效的生产流程、降低制造成本,并实现大批量生产。

Cell-PLX™专为满足客户的特殊要求而设计,具有以下特性:
- 为电芯提供牢固的激光焊接或线缆焊接连接解决方案;
- 可为了满足任何发电和配置要求而定制;
- 具备高速特征;具备大批量制造能力;
- 为适应振动环境而优化包装设计;
- 提供综合安全监控;
- 提供可扩展的模块化设计;
- 针对铝、铜、镍、高性能塑料、绝缘层提供特定的设计方案。
在组装过程中,顶部和底部电芯连接铝或铜母线排、控制板、互连器件、绝缘层、CCS塑料支架和单体电芯以高效、牢固的方式组装在一起,几乎可适用于任何电池尺寸、功率要求和配置。
电网电池高效集成的关键因素
除了扩大电网电池系统的规模和容量外,我们还需为了整体集成和优化应用其他关键技术。包括:
- 新电网必须具备高效率、高可靠性和易于维护的特点,而牢固的电源互连产品和母线排将在建设新电网的过程中发挥关键作用。
- 实时软件和人工智能程序可监控使用情况,管理电池充电、容量水平,并在需要时释放储存的能源。
- 凭借电池系统的外壳,电池系统能够在各种具有挑战性的环境条件下,在电网各个部分安全可靠地部署。
小结
长期以来,ENNOVI一直致力于在创新、设计、开发、生产以及有助于减缓气候变化和助力建设绿色世界的其他技术方面保持行业前列地位,并且很自豪能够为开发气候友好型电网的大规模电池储能系统做出贡献。
我们的专业设计和工程团队在开发电池技术领域一直处于行业前列,例如用于电动汽车的Cell-PLX™电池互连系统。目前,我们正与电力行业开展密切合作,想要将电池技术应用于大容量电网电池储能系统。
显然,将不具备存储功能的传统化石燃料电网转变为能够有效存储电能并在用电高峰期供电的智能电网,面临着巨大的挑战。但我们必须了解,目前已经有许多许多现存、可调整和可扩展的支持技术。
利用在电池可扩展性研发方面的长期积累,将有助于我们在设计和部署关键储能能力方面取得先驱优势,从而在全球范围内实现真正的绿色电网。