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产业家调研⑫ | 用退役的动力电池做储能，被这家公司盘活了

文摘 2024-12-13 09:07 江苏

「 调研日期：2024.12.09

调研企业：云储新能源
调研目的：动态可重构电池网络在新能源领域应用

核心信息：动态可重构电池网络落地化进展」

注：新能源产业家推出全新系列—新能源产业家 · 一线探访，主打对企业，工厂，业务和业内活动的一线调研，务求最真实的一手资料和素材，带来最有参考价值独家的信息和解读。

——————正文——————

对于风口，投资者似乎总在“冷静”和“狂热”两种状态中转换，这也导致相关市场呈现出“冰”与“火”并存的现象。

比如储能赛道，一方面是不足的市场信心，另一方面则是仍保持高位的投资热度。

2023年，储能行业相关领域投融资事件共计387起，保守估算规模至少接近千亿元人民币或在千亿级别以上。

而从细分板块可以进一步把握让资本“狂热”的因素是什么。

就目前而言，资本已经更加看重储能企业的“软实力”。

究其原因，随着“双碳”目标的提出，以新能源为主体的新型电力系统必然推动传统电力系统从“即发即用”逐步改变为“随发随用”新范式。这让储能的盈利模式正在转向更多的用户侧、电网侧场景。

这也是我们这次来到这两年在连续融资的云储新能源，看一看在行业资本寒冬，为什么这家企业备受青睐。

01

动态可重构电池网络

走进云储新能源之前我们先了解一个常识。

电池发明200多年至今，国内外电池厂一直在追求电池的一致性。

目前储能系统中能量管控一般由BMS/EMS/PCS共同组成，其中，BMS/EMS都是面向毫瓦级信号的控制系统，而PCS是面向千瓦级信号的控制系统，三者互相衔接。

但三套管控系统之间没有互通互联机制，但被控的主体是同一组电池，那电池储能系统使用效率、可靠性、安全性、成本等方面还是会存在问题。

这就好比储能系统比作木桶，每块板的高度差不多，短板效应就不那么明显，其中包括生产的一致性，以及用液冷方法做工况的一致性等。

在传统电池固定串并联的刚性体系里，纳入的电池单体数量越多，短板效应就越明显。电池系统中任意一个电池单体故障，就能把整个系统拖垮，从而影响到整个系统的经济性和安全性。

那么，如何解决电池系统的经济性和安全性问题？

以第一性原理角度看这个问题，解决经济性和安全性问题关键要解决电池应用的短板效应问题。

世界上没有两片相同的树叶。同理，也无法生产出两个完全一样的电池单体，以及无法保证两个单体电池拥有完全一样的工况。

这意味着差异性是绝对的，而一致性是相对的。

那就要接纳和管理电池的差异性，而不是像传统电池系统解决方案那样努力避免差异性、追求一致性，这会使边际成本越来越高。

云储新能源在研究电子系统的使用寿命时发现，如果电源具有不确定性，那么电子系统的使用寿命也是不确定的。

因此，从网络优化的角度来看，当使用成组电池作为电子系统的电源时，这首先是一个电池系统的问题，其次才是一个电化学的问题。

所以云储的慈松博士在2006年全球首次提出的“动态可重构电池网络”的思想与技术实现路径。

所谓动态可重构电池网络将是将互联网屏蔽个体差异性的技术引入到电池储能领域，从而将电池从电化学反应装置转变为数字储能装置。

动态可重构电池网络与固定串并联电池组的

电池管控原理对比示意

不得不说这很大胆，颠覆了电池发明200多年来固定串并联的物理成组方式。

而且已经从当初构想慢慢变成现实。

02

持续研发

来更细节了解下何谓动态可重构电池网络技术？

云储新能源独创的动态可重构电池网络技术，将电池从一个电化学反应装置转变成“数字能量硬盘”进而纳入数字能量计算和互联网体系进行管控、运维和运营，是能源互联网领域的颠覆性变革技术。

早在2006年，云储就从接纳与管理差异性源头入手，从最终解决电池短板效应问题倒推，将互联网屏蔽终端差异性的技术体系引入电池领域。

电池的电芯本身是一个低压小功率的器件，把电芯当做每个能量的管控节点来作为管控对象，从而每个电芯可以作为一个能量信号发生器。

尽管每个电芯出来的信号都略微不同，但通过数字信号处理的体系，差异性带来的问题可以被屏蔽掉。

该技术能在毫秒级遍历每个单体的状态，以最优的方式进行每个单体充放电，并可以在微秒级别把疑似故障单体切除，这等于从本质上保证了系统里没有任何一个单体过充过放。

于是，过去沿用200多年的固定串并联刚性体系就变成一个由程序控制的柔性连接体系。

这样能够实现对电池系统的细粒度管控，将电池单体与储能系统彻底解耦；可以快速精准估算电池状态，对故障电池进行微秒级切除。

此外，还能够极大降低对储能电站建设投运初期的电池一致性的要求，从而极大降低了Capex投入的成本，延长电池使用寿命。

通过这套技术体系，电池储能系统的安全性和经济性获得根本性的提升。

更具体来讲，电池是能量的载体、能量的存储器件，如同信息领域里的硬盘，一个硬盘不能构建一个网络，中间还缺少一环“计算机”。

只有一个个计算机得到普及，才能最终形成互联网。

所以电池作为能量存储的装置，在面向用户时，也需要一个系统级的技术，即一个管控能量的计算机。通过这个“数字能量计算机”，可以解决储能中的安全性和经济性问题。

而其背后的核心技术则是基于能量数字化和信息化的动态可重构电池网络。

在一个投资云储的投资人这么说过，“不同于传统的BMS，云储的动态可重构电池网络通过调整每个电芯接入到充放电回路里的时间来做到能量管理和热管理，这是一套全新的能量计算管控的体系。”

核心技术就是动态可重构电池网络，其背后则是一套分组交换的体系，即离散化、数字化、信息化、网络化管控体系。

随着一个个“数字能量计算机”的普及，能源才能作为一种新型网络资源，真正形成能源互联网。

03

退役动力电池梯次利用的曙光

当然，什么都没有案例更有说服力。

在华电内蒙古能源有限公司包头巴音新能源基地，这里有国际上单点规模最大的10MW/34MWh退役动力电池梯次利用储能系统示范工程。

这是云储新能源与华电集团的“大规模退役动力电池数字无损梯次利用储能系统”合作经典案例。

双方共同承担了内蒙古科技重大专项“梯次利用动力电池规模化工程应用关键技术”，主持设计和完成了国际上首个单点最大规模的10MW/34MWh退役动力梯次利用电站。

建设年限2021年9月-2022年4月，储能核心设备投资0.33亿元。电站建设采用了近8000组退役大巴动力电池，20台数字储能集装箱构成。

通过搭建的数字能量交换系统和电池自动巡检云平台等部分组成，基于能量流与信息流同频处理的数字管控技术。

云储新能源突破了原有的叠加式系统集成模式，研发数字能量处理与计算系统，可以采用一套控制系统同时处理毫瓦级信号和千瓦级信号，将传统方案中需要相对独立的多套管控系统融合成一套信息-能量深度耦合管控系统。

一方面实现了全生命周期电池资产高效管控，为储能电池资产高效利用提供可行性技术方案。

另一方面配合风电场的运行策略存储和释放电能，同时有效平滑风电场厂发电输出，降低风电波动给电网稳定运行带来的冲击，从而减少弃风率，进一步提升电网接纳可再生能源的能力、整体运行质量和可靠性。

该项目目前已经平稳运营3年，也是华电集团2021十大科技项目之首。

而且这个项目一个最大的影响在于，在退役动力电池健康状态与残值评估、快速分选与重组、电热安全集成管控、安全与经济运行、商业应用模式等方面形成系列成果。

同时有效验证了梯次利用动力电池规模化应用中的理论基础、关键技术和应用模式。

目前数字无损梯次利用是目前业内唯一一种无需进行单体层面硬性拆解、分选和成组的技术体系，实现了电池从车上到车下的无缝衔接，是打通电池/电动汽车/新能源消纳/5G建设/固废环保等战略新兴产业之间价值链的核心技术。

也是为什么云储在这两年进入一个发展快车道的逻辑。

依托于技术优势，数据显示，云储新能源2023年收入超2亿元，签约订单超7亿元，今年处于业绩爆发阶段。

产品解决方案已经服务华电集团、三峡集团、国家电网、中国移动等行业头部客户，累计装机规模达1GWh，规划规模超2GWh。

所以对新能源这个赛道而言，内卷其实一直都在，但到底是卷价格还是卷技术，也许才是决定企业最终命运的筹码所在。

END-

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