隨著新能源、分布式能源、微網等的快速發展，儲能電池應用不斷擴大，極大地影響著這些能源系統的穩定性、安全性。如此，如何有效地實現對電池更好的監測與管理，提高其產品性能，降低其生命周期內的維護成本，成為儲能行業發展必須思考的重要問題。“就電池管理技術而言，國外的水平并沒有突出的比國內好。”杭州高特新能源技術有限公司（簡稱“高特新能源”）總經理徐劍虹指出，但都面臨著進一步創新技術、實現電池梯次利用等共同問題。

實現在線維護是重要方向

“目前，電池檢測和管理系統在電網中的應用對象主要分為傳統變電站的操作電源和儲能站兩個部分。”徐劍虹介紹，目前傳統變電站操作電源電池的運行是浮充模式，作為后備電源，一旦停電就需要提供變電站的操作電源，比如通訊、保護、照明等；儲能電站的電池則是循環使用，用于削峰填谷和調頻調幅，晚上利用低谷充電，白天在峰谷時放電。運行模式的區別也導致這兩個領域的電池監測和管理技術有很大區別。

首先，傳統變電站的電池檢測主要是測電壓、內阻，以及核對性的容量放電。而儲能站的電池測試，不僅需要監測電池電壓、內阻，更重要的是通過充放電曲線計算電池的當前容量（SOC），還要對電池健康狀態（SOH）做出評估，為了保證電池的一致性和電池壽命，還需要對電池進行均衡。“所謂均衡，簡單的說就是對一組電池中單體容量有差異的電池進行調整，把容量高的放掉一點，把容量低的充進去一點，實現電池組的容量均衡，這樣才能避免落后電池的短板效應。”他表示，目前高特新能源的主動均衡技術在行業內、甚至整個國際市場都是處于領先地位。同時，隨著變電站實現數字化、無人值守，電池檢測也開始走向網絡化。“實現在線維護將是電池檢測和管理的發展方向。”徐劍虹認為。

未來重點攻克梯次利用技術

按國家標準，新能源汽車續航里程應該大于150公里，現在車廠也是按照該標準設計的。當電池組實際容量衰減到70%時，也就是充足電只能行駛105公里的時候，客戶就可能認為電池已經壞了，不敢繼續使用。而根據國家標準，當電池容量衰減到80%的時候，就應該被更換掉。“實際上，80%剩余容量的電池還是可以使用的，比如用在儲能電站。因為鋰電池對循環次數的壽命曲線近乎線性，對儲能來說，電動汽車容量衰減到70~80%的電池組只是比能量小了，但還是能夠使用。這無疑是延長了電池組的生命周期，降低了其使用成本。”徐劍虹說，如此便是實現了電池的梯次利用。“這將是儲能電池下一階段需要重點探索的內容。”他表示。

只是，有關電池的梯次利用一直存在一個問題。比如，將一組一百多節的電池拆下，經過重新測試，再一一配置到儲能系統上去，這個過程所耗費的人工、時間成本非常大，極不劃算，失去了電池組梯次利用的意義。“這是阻礙電池梯次利用最主要的原因。”對此，徐劍虹說，未來汽車電池組的組成一定是模塊化的，這就好比是鉛酸電池，12伏的鉛酸電池里面有6個電池串，我們也可以把有100多節的電池包做成6或8個模塊。這樣的話，電池梯次利用的工作量就會大大減小。

“與此同時，如何將BMS模塊化，并與模塊化的電池相結合，也是必須考慮的一個問題。”徐劍虹解釋說，目前電池PACK的BMS是以部件的形式獨立于電池安裝的，以后的設計將會把BMS和電池模塊集成在一起，構成具有電池信息的智能電池模組。這樣的話，電動汽車退役下來的電池模組拆下來之后，內部的相關數據就變得可知了，不再需要對電池測試配組，也節省了重新組裝的工作，只需根據電池模組的信息，直接往儲能站上安裝就可以。如此，從汽車電池PACK轉變為儲能電池組的梯次利用過程就變得非常容易，梯次利用的難點將得以真正解決。