盖锡咨询-14日上午SNEC会议笔记 -SNEC(2024)全球光伏前沿技术大会-储能电池及系统技术、应用与安全主题论坛

6月14日上午，全球光储融合前沿技术大会：储能电池及系统技术、应用与安全主题论坛在上海洲际酒店召开。会议由空间电源全国重点实验室研发中心主任、研究员杨丞先生和德国莱茵 TÜV 高级经理徐俊宇先生主持，围绕储能电池，从安全标准、市场准入、技术发展趋势、储能系统与零碳园区等各方面展开讨论。

与会嘉宾有：天津瑞源电气有限公司/天津明阳瑞源储能科技有限公司综合能源业务部总监张亚楠先生、德国莱茵TÜV 高级项目经理王磊先生、维科技术研究院执行院长&南昌电池副总经理杜晨树先生、阳光电源股份有限公司智慧能源产品中心总经理许盛先生、南京南瑞半导体有限公司产品市场经理周诗凯先生、兆易创新MCU BU 市场部部门高级经理柯亚军先生等等。

天津瑞源电气有限公司/天津明阳瑞源储能科技有限公司综合能源业务部总监张亚楠先生与我们分享创新综合能源驱动零碳园区数字化转型的解决方案。

2020年，我国提出“3060”的碳排放战略目标；2030年前二氧化碳排放力争达到峰值。园区的去碳化是促进中国‘双碳”目标实现的重要途径是城市碳排放最集中的空间。2023年全国工业用电消费占比中工业用电占据65.8%，全国工业园区碳排放占比大于30%。基于此他介绍了零碳园区的概念，并提出了一个综合解决方案，综合能源系统是园区生产生活的核心要素，也在零碳园区建设中中扮演重要角色。

典型的工业场景是工商业源网荷储系统。方案强调，为了协同优化管理，降低初始投资成本，保障客户生命周期经济收益，需要构建综合能管平台，云端互联、安全管理、智慧运维，解决用户焦虑问题。

他表示，目前有两种储能产品：集中式储能和分布式储能，而他们基于痛点提出了自己的PCS\BMS\EMS三位一体3S产品。产品在电气安全、电池安全和功能安全方面都做到了有效防护。

德国莱茵TÜV 高级项目经理王磊先生以储能安全及市场准入技术解决方案为题进行了分享。

首先他分别介绍了四种储能应用场景以及其相关特性：便携式储能系统，户用储能系统，工商业储能系统，电力储能系统。

王先生简要谈论了储能安全面临的技术挑战，如防火及安装、电气安全、危险品运输、电池安全、并网、环境、电磁兼容、无线指令、功能安全、性能、信息安全等因素。他还从电气安全、电池安全、功能安全三个方面例举了常见的安全隐患。

最后王先生与我们就储能系统（ESS）、电能转换装置（PCS）、电池（BAT）分享了中国、欧洲及德国、澳洲、美国、日本、韩国等多个重要市场的市场准入规范，以及储能一站式解决方案。该方案包括咨询、测试、检验、认定全环节。

维科技术研究院执行院长&南昌电池副总经理杜晨树先生就新型电化学储能电池-钠电开发与应用场景介绍为题，向我们展示了钠电池发展的美好前景。

他表示，钠电池必然会在新能源市场占据重要地位，原因有三。第一，“碳达峰，碳中和”和“绿电”的中国战略以及世界ESG发展给予钠电池向好趋势。第二，应对上游锂矿价格的急剧上涨以及不断加剧的能源危机，钠电池可以解决“卡脖子”问题。第三，钠电池的成本、性能优势愈发明显，可提供高性价比可再生能源存储解决方案。

杜先生深入浅出地向大家阐释了钠离子电池的工作原理、材料和大致工艺，并且介绍了维科钠电的发展历程。维科钠电始于2019年与上海交大的马教授合作进行产业研究，2023年打造了国内首条GW级钠电产线。接着，他快速介绍了公司钠离子电池首发的四款产品，应用场景分别是启动电源、车用电源、工商户、特种车。

杜先生还客观地说明了钠电池的优劣势。钠电池比铅酸价格略高，但能量密度翻倍（100~160）；相对铁锂锂电，储能经济性更好（循环寿命＞5000次）；高低温优异，应用范围更广；可零电储存运输，针刺不起火；总之，抛开成本，钠电池综合性能更优异。钠电产品具有资源丰富性、高安全性、优秀低温性和高倍率。

最后他简要分享了钠离子电池系统集成方案和系统集成安全设计方案。他自信地表示，未来，将持续研发高能量密度的动力型电池、长循环的储能型电池、超高安全的特种储能产品以及超高性价比的低速车电池，以满足市场不同需求，为用户提供更优质的电池产品和解决方案。

阳光电源股份有限公司智慧能源产品中心总经理许盛先生以从芯出发，护航储能安全为主题介绍了阳光电源iSolarBPS 电芯预诊断系统。

全球储能迎来高速发展期，预计2030年全球储能装机量为372GWh。双碳目标下，驱动全球储能需求。盈利模式逐步完善，储能经济性进一步提升。但据不完全统计，全球已报道储能事故达69起。其中电芯内短路引发的热失控是储能安全事故诱发主因之一。传统储能电芯安全诊断面临监控粗放、故障难查、预警缺失的情况。针对这些痛点，许先生推出了依托储能智芯大模型AI的iSolarBPS 电芯预诊断系统。

该系统依托平台优势，全球超过30GWh营维数据共享，通过风险预警、数据质量、故障告警、行为分析、异常老化五个维度进行健康诊断。100MWh储能电站，1分钟内即可生成诊断报告。在运维方面，可提升运维效率30%以上。

南京南瑞半导体有限公司产品市场经理周诗凯先生则着眼于IGBT模块，同与会人员分享组串式储能中的 IGBT 模块应用趋势。

周先生指出，目前行业主流方案是集中式PCS ，但是未来行业发展方向将是模块化PCS。

集中储能存在不少潜在风险：电池短板效应、电池环流风险、风光配储调峰效果有限，而分布式储能却具有诸多优势：解决电池短板效应、降低电池环流风险、工商业应用削峰填谷经济。目前国内开发200kW~215kW机型企业数量剧增，多家头部企业使用215/200kW机型组合电站储能。

他介绍了南京南瑞新推出的A3产品（封装类型及尺寸：A3，125×65×17.3(mm)电路拓扑：NPC-1；Vces:1200V; Ic nom: 450A）。该产品具有四大优势，第一规格优势，单模块输出电流达450A，系统无并联模式；第二，芯片技术优势：满足16kHz高频特性，同时低开关损耗与低导通损耗；满足2倍电流关断能力；第三，封装技术优势：高导热材料，降低热阻，铜底板设计，提升整体散热能力；密度，安装可靠；第四，应用优势：额定效率298%，最大效率299%。

周先生考察市面上的产品，作出竞品分析，对比得出结论：该产品出流能力优秀——电压电流等级可达1200V/450A，215kW PCS无需并联。尺寸结构优化——模块尺寸仅比封装1增加60%，仅比封装2增加20%。安装可靠性强——四孔安装，A3安装可靠性比竞品更牢靠。散热性能提升——底面与散热器接触更紧密，长期使用更可靠。综合成本节约——功率密度相较同行提升80%以上，拥有更节约的综合使用成本。举例来说，215kW机型1.1倍长期过载工况下，南瑞半导体A3模块结温控制水平最优。

最后，他对未来的产品计划作出大概阐述。现有模块(AI2O3/Si3N4)可覆盖额定功率215kw~250kW储能PCS系统，而不久后液冷方案与SiC方案可进一步提升出流水平；南瑞半导体A3系列模块，在该封装形式下具有更长生命周期。

兆易创新MCU BU 市场部部门高级经理柯亚军先生跟我们分享了基于GD32H7 系列高性能MCU 的直流拉弧检测方案。GD MCU的数字能源战略，包括产品、解决方案、生态协同三个大块。今天的汇报以其中一个解决方案——AFCI：基于AI算法的拉弧检测为主。

首先柯先生介绍了光伏系统中的电弧现象。在光伏系统中，接点松脱、接触不良、接线断裂、绝缘材料老化、碳化、电线受潮、腐蚀、绝缘材料破损等原因都可能产生电弧。由于光伏系统直流侧接线端子很多，发生电弧危害的可能性较高。因直流电弧不存在过零点，一旦产生就会持续燃烧，很难熄灭，极易造成火灾事故。

基于此，他提出了AFCI技术并阐释了其技术原理。电弧模型是一个时变非线性模型，电弧信号类似于白噪声信号，其能量在所有频谱上几乎都有分布，表现为不同频段能量的抬升。根据电弧特征信号能量与电弧电流和长度的关系示意图，有无电弧的系统，频谱存在明显差异，意味着通过监测系统中的电学参数及其频谱变化，可以判断电路中是否有电弧产生。

该AI方案具有如下特点：自动化和效率、准确性和细致性、迭代性、持续性学习、适应性和灵活性。产品还配置了强大的算法团队，其设计思路与设计路径详实而明晰。柯先生分享了产品硬件层面的系统连接、硬件概览和硬件框图，还有软件层面的AFCI流程、数据采集、数据分析、基于GD32H757的ADC通道数、推理时间和最大支持通道数、算法特征、测试模型、修改阈值、整体通讯架构等多个示意图。

上午的议程圆满结束，此次大会出现许多亮点，其中人工智能与光伏产业结合的研究与讨论更是引发外界关注。各位代表以储能电池为中心各抒己见，贡献了许多精彩的行业观点、实践经验和项目经验，有助于促进储能电池行业的良性发展。