北京匠芯-电池评估系统在梯次储能系统建设及运营中的应用

电池评估 在梯次储能系统建设及运营中的应用 2019 年 5 月 李鹏飞 2. 梯次储能建设运营中的问题 1 1. 北京匠芯公司简介 3. 匠芯智能云平台解决方案 4. 案例分享 北京匠芯公司简介 01 The First Unit 2 5/23/2019 - 3 - 1.1 公司简介 2016年 6月 2016年 11月 2016年 12月 2017年 3月 2017年 10月 2017年 11月 2018年 1月 2018年 3月 2018年 7月 公司成立 管理体系认证 北京先进动力电池系统创新中心批复 高新技术企业认证 完成产品开发 试制中心建设完成 A轮融资 产业孵化 评估平台上线 • 匠芯电池是北汽集团 旗下 唯一 从事动力电池全生命周期增值服务与运营的技术创新型企业 。 • 公司成立至今，获得北京先进动力电池系统创新中心、高新技术企业等资质荣誉。 北 汽集 团 整车 板 块 零 部件 服 务 贸 易新 能 源 板 块 北 京 西 门 子 电 控 爱 思 开 电 芯 研 发 电 池 评 估 梯 次 利 用 性 能 研 究 产 业 化 孵 化 产 业 海 纳 川 动 力 总 成 鹏 龙 鹏 龙 行 动 力 电 池 回 收 公 司 北 汽 财 务 北 汽 产 投 金 融 5/23/2019 - 4 - 1.2 公司愿景 公司愿景：实现动力电池全生命周期价值最大化 “ 3” 3类业务 •研发 ：关键装备、核心算法 •产品 ：储能 、 备电 、 低速车电 池 •服务 ：电池评估及修复 “ 1” 1条主线 •以 动力电池全生命周期增值服务 为发展主线 。 “ 2” 2个支撑 •依托 快速评估 和 智能监控 技 术 ,保障电池检测及运营安全 •依托 梯次利用 技术 ,实现退役 动力电池价值最大化 5/23/2019 - 5 - 1.3 品牌荣誉 • 国家工信部节能与综合利用司 高云虎司长 一行莅临匠芯开展京津冀地区新能源动力蓄电池回收利用工作调研。 • 中央财经频道 经济信息联播栏目先后两次来访，同时也收到中国汽车报、中国能源报、工人日报等媒体中心的采访，充 分肯定了匠芯在行业中的影响力。 02 The Second Unit 6 梯次储能建设运营中的问题 5/23/2019 - 7 - 109% 131% 52% 8% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 0 10 20 30 40 50 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2018-2022年动力电池退役量及增速预测 退役量 /万吨 增速 2.1 动力电池市场规模 新能源汽车产业现状 2015年 2016年 2017年 2018年 2014年 产量： 7.84万辆 销量： 7.47万辆 产量： 34.04万辆 销量： 33.11万辆 产量： 51.7万辆 销量： 50.7万辆 产量： 79.4万辆 销量： 77.7万辆 产量： 127万辆 销量： 125.6万辆 2013年 产量： 1.8万辆 销量： 1.8万辆 数据来源： EVTank/伊维经济研究院 5/23/2019 - 8 - 2.2 政策法规 • 2018年，工信部牵头发布并实施多项动力蓄电池回收利用管理政策，标志着我国动力蓄电池回收利 用进入全面实施阶段。 2018.7.31 2018.7.3 2018.8.1 工信部等七部委 联合发布了 《 新 能源汽车动力蓄 电池回收利用管 理暂行办法 》 ， 自 8月 1日起实施 2018.2.6 2018.2.1 中机中心（装备中心） 发布 《 关于组织开展 汽车动力蓄电池编码 备案管理工作的通 知 》 ，开展汽车动力 蓄电池编码备案管理 办法 动力蓄电池回收利用管理框架体系基本搭建形成 工信部 发布 《 新 能源汽车动力蓄 电池回收利用溯 源管理暂行规 定 》 ，明确动力 蓄电池全生命周 期溯源管理思路 及实施程序，自 8 月 1日起实施 2018.7.25 工信部等七部委 联 合发布了 《 关于做 好新能源汽车动力 蓄电池回收利用试 点工作的通知 》 ， 明确试点地区及企 业 “新能源汽车国 家监测与动力蓄 电池回收利用溯 源综合管理平台” 上线运行，实现 动力蓄电池全生 命周期追溯 召开“ 新能源汽 车动力蓄电池回 收用溯源管理宣 贯会 ”向企业宣 贯法规政策要求。 2018.9.5 《 新能源汽车废 旧动力蓄电池综 合利用行业规范 条件 》 第一批目 录正式发布。 5/23/2019 - 9 - 2.3 梯次电池问题汇总 回收难 1. 产权归属 2. 网点建设 3. 经济性 测试难 1. 技术壁垒 2. 测试效率 3. 生产成本 使用难 1. 种类多 2. 一致性差 3. 安全性差 5/23/2019 - 10 - 2.4 梯次利用产业链 模组电芯应用 ① 废旧电池包回收 ③ PACK等级分类 A B C ② 整包充检测评估 整包应用 AB类 C类 NO YES A B C C类 AB类 电池包重组 低速电动车 灯具储能 通信基站 UPS 移动充电车 储能站 家庭储能 5/23/2019 - 11 - 2.5 梯次电池检测分选流程 5/23/2019 - 12 - 2.6 梯次储能系统建设问题 电池包如何分选 电池包如何成组 产品如何监控 5/23/2019 - 13 - 2.7 梯次产品运营过程中关注点 梯次利用 产品 经济性难 计算 寿命无 保障 安全性尤 为重要 退役电池的梯次产品寿命保障 是行业难题 ， 现阶段无法建立十分准确的 成本模型 。 梯次产品安全性、 可靠 性尤为关键，因此其维 护、维修成本高于新电 池的同类产品 。 03 The Third Unit 14 匠芯智能云平台解决方案 5/23/2019 - 15 - 3.1 快速评估技术 电池性能评估结果 电池余能 电池 一致 性 电池寿命 倍率差异： 0.1C~1C 完善的试验 试验数据与数值计算相结合的 方式 ，建立可适应多条件、多 场景的电池评估标准云。 评估标准云 多维度个体特征体现 多线数据有机结合 温度差异： 0℃ ~45℃ 材料差异：三元、磷酸铁锂 类型差异： 120余种车型 自学习算法 电池特征：电压、电流、一致性等 车辆特征：品牌、车型、行驶里程等 行为特征：充电习惯、急加速等 环境特征：地域、高低温行驶里程等 通过车辆监控平台、现场实车检 测、历史记录采集等多种场景相 结合方式获取个体特征数据。 基于支持向量机算法的曲线 聚类拟合算法 。 基于广义回归神经网络的评 估自学习算法 。 基于层次分析法的用户画像 标签算法 。 5/23/2019 - 16 - 3.2 线上快速评估 整车 厂 提取数据 动力电池数据中心 车辆数据 车型 电池型号 充电数据 行驶数据 位置信息 电池包状态信息 ……… 充电数据 电池包信息 SOC值 电池温度 位置信息 … 充电桩采集数据 评估报告 充电桩 提取数据 平台数据库 电池包标 准数据库 数据预处理 分类、聚类 模型算法评估 分类、聚类 • 车型、材料类型、 • 用户类型、运行区域 • 总行驶里程、使用年限 • 驾驶习惯 • 快慢充习惯 • 车型、材料类型、 • 用户类型、运行区域 • 总行驶里程、使用年限 平台数据库 数据库 5/23/2019 - 17 - 3.3 线下检测技术 充电 充电数据 数据平台 数据传输 评估平台 评估报告 用户车辆 测试数据 数据传输 数据传输 线下检测流程示意图 5/23/2019 - 18 - 3.4 模型优化 02 01 03 通过测试设备采集不同温度，不同充放电倍率的 数据进行建模，准确率可达到 90%以上。已完 成北汽全部量产车辆用电池包模型建立。 一阶段：基于电池包测试数据为基准的模型建立 通过测试设备采集不同温度和不同充放电倍率下 的单体数据，建立模型。建模效率高，准确率可 达到 92%以上。正在进行数据采集。 二阶段：基于单体测试数据为基准的模型建立 通过实验室测试数据和用户使用行为数据进 行分析，训练建模。准确率可达到 95%以上 三阶段：基于测试数据与客户使用行为相结合的模型建立 5/23/2019 - 19 - 3.5 电池包成组技术  采用异构兼容技 术，解决了电池 包种类多，平台 不一致问题  自主研发了电流 均衡器解决了电 池包并联问题；  自主开发了 PMS 系统，可解决梯 次电池通讯及控 制问题；  采用热插拔技 术，减少由于电 池包问题导致系 统稳定性差 5/23/2019 - 20 - 3.6 评估及监控解决方案 5/23/2019 - 21 - 3.7 梯次设备监控解决方案 登录平台 评估数据展示 评估统计 评估报告  集团和普通用户均可登陆平台，通过简单操作，获取详细的电子或纸质评估报告。 添加评估任务 5/23/2019 - 22 - 3.8 梯次设备监控解决方案 1 2 3 04 The Fourth Unit 23 案例分享 5/23/2019 - 24 - 4.1 储能站 西藏乃东 5MWh储能系统 系统参数 类别 参数 设计容量 5MWh 充放效率 86% 充放电功率 1MW 电池类型 梯次利用 运行频度 1循环 /天 采用异构兼容技术 +PMS能量管理系统，解决不同电压、不同容量、不同材料的电池包混联使用问题 5/23/2019 - 25 - 4.2 储能站 北汽蓝谷 600kWh储能系统 系统参数 类别 参数 设计容量 600kWh 充放效率 88% 充放电功率 150kW 电池类型 梯次利用 运行频度 1循环 /天 采用电池包并联技术 +PMS电池包管理系统，解决并联环流等问题，系统成本低，效率高 谢 谢 Thanks