储能行业-市场前景及投资研究报告-新一代锂电储能系统的可靠性设计-培训课件

PART

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储能的发展挑战PART

02

储能可靠性设计思考PART

03

冠宇企业简介CATALOGUE目录PA

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全国新型储能市场装机情况010023年储能容量“狂飙”多地加快储能发展技术路线“百花齐放”l

累计建成：3139万KW/6687万kWh；l

新增装机：2260万kW/4870万kWh；l

较2022年底增长超过260%，近10倍于“十三五”末装机规模。l

山东、内蒙古、新疆、甘肃、湖南累计装机规模均超过200万KW；l

宁夏、贵州、广东、湖北、安徽、广西累计装机规模超过100万KW。l

锂离子电池储能仍占绝对主导地位；l

压缩空气储能、液流电池储能、飞轮储能等技术快速发展；l

重力储能、液态空气储能、二氧化碳储能等新技术落地实施。02

全国新型储能市场发展环境ü

政策支持ü

市场机制部分地方政府出台政策扶持储能产业发展，包括补贴、税收优惠、贷款支持等措施，为行业提供良好的发展环境。电力市场、能源市场等市场机制的不断完善为储能产业的发展提供了更广阔的空间。ü

法规标准随着储能产业的快速发展，相关法规和标准也在不断完善，以确保行业的健康有序发展。03

锂电储能系统设计存在的现象以容量定价未充分测试验证储能市场快速发展，各类创意设计层出不穷，未经过完整的设计验证和全面的产品测试。以Wh单价进行对比，单包容量加大，单舱成本压缩，可靠性、安全性难以保证。以交付为目标独立分散设计产品安全、性能和寿命、运行效率、经济效益等指标短期难以被发现问题。储能各系统独立设计，分散管理，软硬件的功能应用和协同管理能力不足。04

锂电储能系统可靠性设计挑战1、高能量密度与安全性平衡随着电池单体容量的不断提升，如何在保证安全性的前提下实现更高的储能系统能量密度是当前产品的重要发展方向之一。2、复杂情况下的可靠性保障锂电储能系统需要在各种复杂情况下运行，如高低温环境、高倍率充放、参与辅助服务、进行电网支撑等，如何保障储能系统在这些情况下的运行可靠性是需要关注的问题。3、长期循环使用下的寿命延长随着电池循环次数的增加，性能会逐渐衰减，如何减缓性能衰减、延长使用寿命也是降低储能度电成本，增强市场竞争力的重要方式之一。4、降低运维成本与风险控制锂电储能系统内部集成的设备种类繁多，且随着液冷方案渗透率的不断提升，单次运维的成本也增加。可靠的系统设备能减少因系统故障导致的额外成本和风险，让系统运行更经济。PA

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失效模式分析失效模式识别影响分析预防措施制定对系统中可能出现的各种失效模式进行全面识别，包括电气失效、机械失效、热失效等。评估每种失效模式对系统性能、安全和环境等方面的影响程度，确定关键失效模式。针对关键失效模式，制定相应的预防措施和应急预案，降低失效发生的概率和影响程度。02

可靠性设计思路容错设计冗余设计在系统设计中考虑可能的故障情况，并采取相应措施使系统能够在故障发生时继续运行或降低性能损失。通过增加备份组件或系统，确保在主系统失效时，备份系统能够及时接管，保证储能系统的连续运行。预防性维护设计通过定期检查和维护，预防潜在故障的发生，提高系统的可靠性。03

电池选择需求选择具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率的电池。对电池进行严格的质量控制和筛选，确保其一致性和可靠性。优化电池尺寸、形状和重量，以提高储能系统的能量、功率密度。04

电池管理系统（BMS）功能需求010203设计精确的电压、电流和温度检测电路，实时监测电池状态。实现电池充放电管理、均衡控制和热管理等功能，提高电池使用效率和安全性。集成先进的故障诊断和预警算法，及时发现并处理潜在问题。随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，未来锂电储能系统将更加智能化，能够实现更精准的状态监测和预测。05

热管理策略及散热需求231、电池簇风道模型；2、风冷电池PACK模型3、电池PACK风道路径231、电池簇液冷管路模型2、液冷电池PACK模型3、电池PACK液冷板模型11设计合理的热管理策略，确保电池工作在适宜的温度范围内。应用先进的散热技术，如液冷、热管技术等，提高散热效率。对电池热失控进行预防和控制，确保储能系统的安全稳定运行。06

结构设计与安全防护需求设计坚固耐用的电池包结构，防止外部冲击和振动对电池造成损害。01采用防火、防爆、防腐蚀等安全防护措施，提高储能系统的安全性。0203设置多重安全保护机制，包括电气保护、机械保护和热保护等，确保储能系统在异常情况下的安全停运。PA

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集团关键数字年亿元**2022年度披露数据7%TOP5TOP2智能手机全球市占率全球排名全球排名笔记本及平板电脑全球市占率31%02

集团业务分布4个17个工业园子公司包含：珠海、嘉兴、重庆、印度（规划中：四川德阳、墨西哥）7个10000+名办事处全球雇员包含：中国香港、中国台湾、美国、芬兰、巴西、韩国、印度集团使命为客户提供可信赖的能源解决方案集团愿景绿色能源，驱动未来02

集团业务分布珠海生产基地浙江生产基地重庆生产基地厂房面积：约36万㎡厂房面积：约13万㎡厂房面积：约38万㎡主营：消费类、动力类电芯制造及PACK主营：动力及储能类电池制造主营：消费类、动力类电芯制造浙

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区*不含规划及建设中面积03

集团发展历程2007年建立2011年率先提供2018年建立2021年成功上市珠海总部工厂竞速电摩电池方案重庆新生产基地年营收首次突破百亿TOP

5TOP

21998年开启锂离子电池研发2010年2015年成为全球前五聚合物锂电池供应商2020年成为全球TOP2聚合物锂电池供应商2022年建立浙江新生产基地成为彼时笔电第一品牌HP的供应商获评国家高新企业认证荣获国家科学技术进步奖二等奖(高可靠长寿命锂离子电池关键技术及产业化应用)04

营收与研发投入2017-2022

营业收入（亿元）研发投入增长迅速109.79.008.007.006.005.004.003.002.001.000.008.00%7.00%6.00%5.00%4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%7.14%7.83103.45.98%6.03%6.235.83%4.0669.63.59%53.347.53.1929.41.7020182019202020212022201720182019202020212022研发投入（亿元）研发投入占营收比例2021同比增长2017-2022CAGR研发人员总数累计申请专利数量*累计授权专利数量*49%30%2400+

3500+1500+*数据截至2023年6月30日05

产品应用及客户群消费类电池客户：覆盖全球所有主流笔电、手机智能穿戴产品终端，同时在家用清洁电器和电动工具市场取得快速增长。05

产品应用及客户群动力及储能类电池客户：已取得多家车企定点；储能为海外最大家储品牌索能供货，和南网科技达成多方面战略合作06

产品及体系认证产品认证：获全球各国认证认可，出口量持续攀升*BatteryProductCertificationsforGlobalMarketsBasedonCustomer’sNeeds06

产品及体系认证已通过汽车客户审核2020.72020.10&11获得美国客户获得两个德国客户BIQS审核VDA6.3审核2021.42022.11获得法国客户获得英国客户ASES审核eSD审核ISO26262TiSax07

研发优势与国内/国际高校深度合作2022年研发投入7.8亿北京大学哈尔滨工业大学华南理工大学武汉大学北卡大学夏洛特分校占总营收额研发平台相关荣誉7%同比增长26%持续加大研发投入加强技术储备07

研发优势CNAS

测试中心•••理化实验室安全实验室性能实验室安全测试能力•

常高温外部短路•

强制内部短路•

过放与过充•

热滥用•

挤压•

针刺•

重物冲击•

跌落08

冠宇荣誉国家智能制造示范工厂制造业单项冠军产品国家高新技术企业国家企业技术中心国家绿色工厂工业互联网试点示范制造业与互联网融合发展试点示范广东省制造业企业500强

第51位博士后科研工作站广东省博士工作站09

冠宇储能产品平台标准20英尺、40英尺磷酸铁锂电池预制舱；集成：电池系统、BMS、消防、热管理、动环、安防等设备（可单独对逆变升压部分进行系统集成）；特点：全预装，可定制，易扩容。143kWh~573kWh多规格储能户外柜产品；采用一体化堆叠设计，容量覆盖主流用电需求；特点：家电式安装，智能控制，安全可靠；功能：并网时可进行负荷削峰填谷，离网时可进行独立供电。预置：双向计量，负荷跟踪，云端运维，防逆流保护等功能；特点：安全高效、造型美观、即插即用。10

冠宇集装箱式储能产品规格液冷40ft：5.16MWh风冷48ft：5.21MWh液冷20ft：3.44/3.72MWh液冷40ft：6.88/7.44MWh液冷20ft：5.11MWh储能集装箱产品特点p

结构、电气、接入安全设计p

检测预警、高效温控p

气体消防+水消防p

选用长寿命磷酸铁锂电池p

电芯一致性好p

系统循环寿命≥6000@25oC运行稳定性好运行安全性高高安全多场景长寿命高集成p

适用源、网、荷各类应用场景p

支持尺寸、容量灵活定制，配置方便p

一体化设计，工厂预装和测试p

支持液冷设计，能量密度更高p

适应户外使用，建设安装便利p

支持多种监控模式和运营功能建设效率快运营收益能力强11

冠宇户外柜式储能产品规格液冷：143kWh风冷：215kWh液冷：215kWh液冷：266kWh液冷：286kWh液冷：573kWh储能户外柜产品优势p

结构、电气、接入安全设计p

检测预警、高效温控p

气体消防+水消防p

选用长寿命磷酸铁锂电池p

电芯一致性好p

系统循环寿命≥6000@25oC高安全性长循环寿命确保收益