铁塔基站采用钛酸锂电池的优势解析

中国铁塔公司是动力电池梯次利用的最主要用户之一,有着“基站之王”的称号。自2018年起,公司旗下200万个基站,已开始全部采用退役动力锂电池。

钛酸锂电池的基本特性

钛酸锂(LTO)电池,通常是指以钛酸锂材料为负极,与锰酸锂、三元锂或磷酸铁锂等正极材料,组成的2.4V或1.9V的锂离子二次电池。目前,国内最大的钛酸锂电池生产企业是总部位于珠海的银隆新能源股份有限公司,其掌握了钛酸锂电池的核心技术,批量生产钛酸锂电池并广泛应用新能源汽车与储能方面。

钛酸锂材料(Li4Ti5O12)具有稳定的三维晶体结构,被称为“零应变材料”,充放电过程中结构几乎不发生变化,在锂电池负极材料中备受关注。同时具有电化学反应速度快,放电平台平坦且可达1.55V的先天性优势。可以预见,未来钛酸锂将会成为新一代锂离子电池的负极材料而被广泛应用在新能源汽车和储能应领域。

银隆通过纳米化工艺与结构控制技术相结合,研发、生产的钛酸锂电池,具有高安全、快充放、耐宽温、长寿命等突出性能。

梯次钛酸锂电池的对比优势

新能源汽车动力电池大多采用镍系列和锂系列,这些动力电池的梯次利用被誉为是目前的重点发展对象。其中锂电池因其不含任何重金属与稀有金属,对环境友好无污染,在储能应用中受到了广泛关注。对比铅酸电池和磷酸铁锂电池,以钛酸锂动力电池作为梯次利用对象,优势十分明显。

首先,铅酸电池稳定工作的温度范围为15~35℃,磷酸铁锂为-20~50℃;而钛酸锂电池具备-50~60℃的超宽温使用范围,在高温和低温环境下仍可保持电池的优良性能。其次,钛酸锂电池具有5~10C的充放电倍率,大于磷酸铁锂电池2C的充放电和5C以上的启动电流倍率,而铅酸电池无此功能。此外,相较于全生命周期仅有5年左右的铅酸电池,钛酸锂电池的梯次利用寿命,理论上还剩余10~20年,仍具有上万次的深度循环次数;而且占地小、重量轻、运输成本低,重量和体积为同容量铅酸电池的1/2~2/3。其优秀的性能,让同等级的铅酸电池、磷酸铁锂电池等望尘莫及。

银隆钛酸锂储能系统

银隆钛酸锂储能系统可为客户提供定制化的设计,为基站提供稳定、安全、可靠的通信电源,降低因供电不足或意外断电所造成通信中断、系统瘫痪的风险,非常适用于铁塔基站储能,特别是在离网模式下,优势尤为显著。

与并网模式下的铁塔基站相比,离网模式下的铁塔基站大多分布在气候、环境复杂,且较为偏远的地区,若储能电池安全性不高,循环寿命不足,则需定期维护及更换,增加维护、购置、运输、安装等成本。银隆钛酸锂电池具备全生命周期内基本无需维护,有效节省维护成本;应用年限内无需更换电池,大大节省购置、运输、安装成本的优势。而且当铁塔基站处于多云、连雨等光照时间较短的特殊气候条件下时,银隆钛酸锂电池6~10分钟即可补充90%以上的电量,从而保证铁塔基站正常工作;针对处于低温环境下的铁塔基站,银隆钛酸锂电池无需电加热功能即可稳定应用,避免了系统启动缓慢,甚至无法启动的情况发生,保障铁塔基站稳定工作,可谓铁塔基站储能的不二之选。

银隆钛酸锂电池管理系统

安全,从来都是钛酸锂的核心优势之一。而银隆钛酸锂储能系统更有第二层保险屏障——电池管理系统(BMS)。

银隆电池管理系统(BMS)主要用于对蓄电池充放电过程进行管理,一般由监测、保护电路、电气通讯接口等组成,以保证电池安全使用、充分发挥电池性能、延长使用寿命为目的,除具备欠过压保护、过流报警、短路防护等标准功能外,还具有以下优势:

双向均衡:双向主动均衡,高能量单体直接转移到低能量单体,均衡速度快;

高精度:单体电池电压采集精度2mV,电流采集精度0.5%,SOC估算误差±5%;

快充放:通过主动均衡快速均衡,能使电池组快充放条件及复杂运行工况下也能保证容量不衰减;

高安全:硬件电路采用多重隔离,抗干扰能力强,有效保障系统安全。

铁塔基站的实际应用

目前,银隆钛酸锂储能系统已在四川凉山、绵阳、阿坝以及甘肃敦煌等地的铁塔基站投入使用,事实证明,在高海拔、无市电接入、多阴雨天气的偏远地区,仍可稳定高效运行。

投入使用的梯次银隆钛酸锂储能系统中,实现了光伏控制器与BMS之间的信息交互。同时配备远程智能监控平台,运用互联网+技术、GPS、无线通讯(GPRS、CDMA)和地理信息(GIS)技术,具备数据采集、解析、缓存等功能,对储能系统地理位置和运行状态实时监控,快速判断系统运行状况进行故障诊断,还可防止偷盗行为。

光伏DC/DC与储能BMS系统交互信息:针对一些无市电接入的基站,光伏与储能系统仅存在电气物理连接,没有通讯。银隆电池管理系统支持与光伏控制器进行信息交互,协同控制整个系统:当储能电池按照既定策略充满时,BMS请求光伏控制器停止充电,限制光伏输出功率;当储能电池按照既定策略未充满时,光伏控制器协同BMS实现功率有效调节,BMS与光伏控制器双层保护机制大大增加了整个系统的安全可靠性。

基站储能系统数据统一监管:基站储能电池数据由BMS监管,光伏电站数据由光伏控制器内监控单元管理,所以存在数据无法统一,管理混乱的问题。银隆远程智能监控平台,可对基站内电池信息(报警、保护)、光伏控制器电压电流等信息进行统一有效的远程监管。

大数据分析运行状况提前预警:针对一些偏远山区的储能系统,若无大数据分析,就地信息无法传输,基站无信息传出时才发现系统出现了异常,且无法监测具体的异常情况,这将大大增加了基站运营成本。银隆远程智能监控平台,可进行大数据分析对比,对电池的性能及运行状况做到提前预警,当发现电池一致性不好时,可远程查看系统哪一串哪一个电池的一致性下降,远程排查异常,去到现场直接更换特定的电池,大大增加了基站运营效率,降低运营成本。

《中国汽车动力电池回收拆解及梯次利用行业发展白皮书》分别对锂电池的经济价值进行了测算,对锂电池进行梯次利用,经济收益能达到每吨3~4万元。如果对“退役潮”中的动力锂电池进行有效地回收和梯次利用,可以产生的经济效益和环保效果是十分巨大的,铁塔基站项目和银隆钛酸锂储能电池都在贡献自己的力量。

梯次电池的应用,应遵循小模块、低电压、高冗余、小电流、非移动的原则使用,因此通信基站相比于其他场景更适合应用梯次电池。而且动力电池的梯次利用,是国家节能环保、发展新能源等战略中,新兴产业发展的重大创新,对于推动低碳经济、绿色经济、循环经济具有非常重要的现实意义。


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精彩评论

悟空txs09-24 17:16

新基建格力的空调,银隆的钛酸锂电池具有很强的竞争优势近几年营收增长速度应该会比较明显

老漫09-25 12:00

中国铁塔居然还有对外租赁电池业务,昨见一美T骑手在电池站更换钛酸锂电池。粗粗问一下情况,租赁服务费每个月300元。但电池不是银隆制造的。
下次再遇见拍个照,再深入了解。

kalfov09-25 13:01

聚能鼎力的李海川去年还给老董的直播捧过场,钛酸锂电池说不定就是银隆提供的

全部评论

華雨09-26 16:18

$格力电器(SZ000651)$ 聚能鼎力2020年报的主要供应商也是银隆

kalfov09-26 09:32

目前,银隆钛酸锂储能系统已在四川凉山、绵阳、阿坝以及甘肃敦煌等地的铁塔基站投入使用,实际使用还是太少

深度价值与趋势09-26 00:44

格力都到了要炒概念的阶段了,看起来不灵

shi201309-26 00:38

长寿命、耐温性能宽,不知道价格是否有优势。

纪律先生09-25 21:54

持有点中国铁塔?也有点格力?机会在哪里?