INES2023丨CATL总工许金梅：储能系统超十万零部件核心关键是实证

发布时间：

2024-01-10 00:00

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概要：

10月17-19日，由中国电池工业协会储能分会举办的2023中国国际新型储能发展峰会（INES2023）在深圳圆满召开。来自宁德时代新能源科技股份有限公司总工程师/储能解决方案部总裁许金梅在主论坛发表了“系统实证护航储能产业健康发展”的主题演讲，以下为现场实录：

储能的核心的关键词是实证，安全是前提、可靠性是支撑、零碳是核心，2011年宁德时代做了第一颗储能电池，到今天为止总结下来，聚焦到非常窄的视角来看，对于储能电站就是三个阶段的事情，第一是产品安全、第二是寿命经济性，第三是零碳发展，第一和第二件事可见的，第三是不可见的。

第一阶段在做储能电站时经常会叫它CAPEX。投资的时候这个站或者技术路线应该怎么选；

第二个是OPEX；

储能很复杂，对于20尺寸的集装箱来讲，详细数过有10万个以上的零部件，可想而知它要涉及的细节就很多，应用的工况并不是大家想象的和电动汽车一样，除了动态的使用以外，包括运输在内，大多数都是静态的。实际上它各种工况的环境要复杂得多得多，我们给他太多的期望是要免维护。

实证是支撑投资的基础数据支撑。计算一个电站收益究竟是怎样的时候，除了初期电池的成本固然有很大的影响，碳酸锂的价值大家都知道，现在招投标的价格是很多人意外的，但是也是情理之中的。

在CAPEX的计算过程中，另外一个非常影响结果是电池的寿命。这三张图是三个字眼。第一，实证的时候是15000次，这要测多久。第二是500-600多次的时候，加上日历寿命至少要测2年左右，肉眼可见的一些差异，虽然大家用了寿命基础推演理论都差不多，实际上这条线的起始就像钢琴师的手一样，对最终结果的影响是非常大的。第三，这是我们测了6-7年的实证数据，为什么有第三张图是因为机械、热、电是耦合关系，用一个电池单体的测试不足以验证系统层级的测试。如果你不是备而不用、投资调试完之后就转卖，而是长期持有这个电站，还是要测、要计算和验证才能证明最后塞到兜里的钱是你自己的，这便是CAPEX，即出去的投资。

这些是需要有支撑的，这张图讲的是OPEX，其实很少人讲这个事情，原因是在于大家还没有经历到这个阶段。我们公司从2009年、2010年就在公司建一个站，这几年也持续让团队跟进典型应用的电站，做过一个测算，假如说除去整个全生命周期电站要花100块，大概有60-70块是花在CAPEX上，也意味着大概是有30-40块是在OPEX，这个比例是巨大的，很多人之前是没有想过的。

这之张图想告诉大家过去储能的产业链，大家都是针对工业级、汽车级做产业链的布局，实际上针对储能十年、十五年、二十年甚至现在有三十年的需求，整个产业并不能和我们完整的配套，很多零部件和图中列的一样其实只有1-5年，很多零部件是5-10年，是不是要求所有零部件都要拥有20年、30年的寿命呢？这个成本大家也知道有多高，针对几千种零部件上万种零部件的一个设备而言，我们完全可以给它分成几类来看，根据寿命对零部件进行分级制定策略，确保长期可靠性达成。

今天既然讲实证，刚才是测，这个是算。我今天谈的话题非常聚焦，我认为是可执行性的，怎么可执行呢？举个例子，我们算一下4000多种零部件中哪些是最贵的，哪些技术上改善是可行的，那就直接做分类，整个行业都具有可操作性。除了刚才第一、第二，一个是CAPEX，一个是OPEX。

第三个问题锂电储能安全构建思路，我想它也是接下来产业基础的输入和依据，刚才说的可靠性，大家都在谈智能运维，你知道运维什么吗？可靠性做完之后，就应该知道传感器安装在哪里，在荒无人烟的地方通过远程和AI、可视化指导这些设备，这些东西都是基础，这个产业到了节点做这件事。

第三个小节也是最重要的，这是看不见的，看不见的东西其实最可怕，把它分解出来就不可怕了。都知道安全很重要，到底怎么做，希望把它变成可以看到，可以算出来的，整个电站建完了之后调试完并网了，回家是否能够睡得安稳呢？我理解是可以看见和可以算得出来的。今天很高兴我们和中广核有一个绿证的颁发，说明核电企业也和电化学和电站联动起来。

最近两年曾总也在各个大会上说核电级安全，他在很多场合由于时间所限没有太多的展开，今天我快速展开一下我们的思路，也是我们的尝试。不对的地方也请各位指正。

核电级安全很多人有几个误解，这个电站已经够贵了，干嘛还要核电极安全，这个太冗余了，其实不是这样的，我们最核心的是借鉴核电的理念。

大家可以看一下左边是脑子要换，也就是说到底要实现什么样的安全目标，包括孙院士提的概率，到底设定什么样的目标是安全目标。出现概率可以量化吗？有技术支撑吗？在运维过程中又是如何保障的？讲的过程中，其实这些是思路。

右边是具体能够有什么样的交付物，第一是我们说的PSA，今天有核电的专家在就是概率安全的评估，要有一套方法，待会可以给大家看一下，其实就是一个故障数，也复杂也简单。第二是产品的鉴定要有一个纲要，其实是可操作的手册，第三是运维，这是刚才我说的第二条OPEX中知道监控什么、运维什么，不是简单的电压、电流、过流，里面有很复杂的机械电和热，以及他们之间耦合的要素在里面。

刚才讲核电级安全的事情大家会觉得增加很多成本，首先理念上要分场景，人员密集场景和“沙戈荒”的地带是不一样的。我们内部反复讨论这张图要不要拿出来，这是我讨论很久的输出结果，横轴是怎么防御，到底要把它建成哪种安全等级，比如说水消防，大家都知道电气件承载不了，大家要看水消防在哪一个时间和哪一个阶段引入。在预防非正常运行的故障中通常要防护什么样的事故，非正常运行和检测故障时又在检测什么东西，最终是一个分场景、分级和分解决措施的矩阵图。

具体怎么操作呢？我今天的核心词是实证，不管是经济性还是运维成本还是安全角度都要有可操作性，可操作性很简单，要肯花力气，把失效的数据库要搭建，这是所有工作的依据。二是FTA的模型搭建，很多人认为做了没用，是因为脑子没有洗。这就是为什么说左边刚开始讲核电级安全的时候左边是最重要的，最后面是量化的分析，软件平台开发，这套核电企业已经有非常成熟的方法论，我们也是从这里借鉴。

第三步是要有测试的大纲和纲要来指导你到底是不是能够实现这样的水平。

第四步是风险持续监控，你要知道监控什么，到了什么时间点的时候应该更换这些部件，而不是每一个运维出现的故障率都是意外，我的理解这种只是知道了没有太多的价值和意义。

每一页PPT都有一个非常庞大的团队和部门在牵头做这件事情，到最后我们是从产品开发，大家知道DVPV是产品开发样品阶段要实行的举措和手段，一直到调试阶段有非常多的工作要做，应该说全公司的各个职能都覆盖到了，大家经常会讲安全，这不是设计部门和研发部门做的，我理解要去做储能，尤其是现在每天几乎都有200家储能企业进入，我理解这是要全公司设计的目标。

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