中国储能网讯：2021年由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会联合主办，100余家机构共同支持的湖南（长沙）电池博览会暨首届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新储能、新动力、新发展”。

会后，为了能让参会代表有更深入的行业交流，小编经过演讲专家本人同意和审核，将演讲专家的速记整理如下：

高华荣：接下来我跟大家分享一下短时高频储能技术及应用。

众所周知我国的整个碳排量占到世界的三分之一，是美国、欧盟的两到三倍。基于这个情况，我们在未来的2030、2060到碳达峰、碳中和，跟欧盟、美国分别有71、43年差距时间，而我国要缩短到30年完成能源转型，因此能源结构的转型是未来双碳目标的关键。

基于此，其实电网要解决两个问题，第一个问题是解决长期的电量平衡问题，第二个是要解决现在短期的甚至超短期的电力平衡问题。基于此，未来必须要发展短时的，秒级的、分钟级的储能系统，这个是未来发展趋势。

针对短时高频的储能产品有烯晶碳能公司有两大系列，一块就是双极性超级电容，二块是HUC高能量混合性能超级电容器。优势是什么？超级电容本身能量密度达到10Wh/kg，功率密度最高达到将近50kW/kg，充放倍率最高7000C，适用于秒级的储能调频系统里面，推荐应用于15~30s一次调频系统；而HUC混合型超级电容目前我们的能量密度最高可以做到180Wh/kg，功率密度可以做到30kW/kg，而充放电倍率可以做到150C， 推荐应用于15分钟级的二次调频系统。这两款产品可以弥补短时和超短时的储能短板。

跟锂电池对应的比较，从充放电倍率刚才已经讲过了，对应的循环寿命，混合超级电容器目前可以做到3万次，双电层电容器EDLC1百万次。低温特性，常规来讲HUC可以做到-35℃到+65℃的宽温的运行环境。从价格体系上来讲虽然是比电池，铅酸电池价格成本高很多，但是集合工程应用化，占地面积或者是系统集成的模式来讲，价格体系还是有很大的优势，包括使用寿命。价格上面目前来讲我们HUC差不多在3元/Wh。双电层EDLC电容器50元/Wh。源侧可使太阳能、风能平滑接入系统，减少其随机性、间歇性、波动性给电网带来冲击。输变电侧可快速高效调节输电、配电和孤立电网中的发电和负载之间的突然失衡导致的频率变化，毫秒级响应，秒级内频率区域稳定，降低谐波，抑制电压闪变等对电网的影响。还有用户侧用户侧：新一代超容型电压恢复装置

可在毫秒级内给负荷侧补偿适当的跌落电压，并因其静态功耗小，寿命长，功率大，耐冲击性强等特性，有效解决各类暂态电能质量问题，电压暂降、暂升、中断问题。

产品系列烯晶碳能EDLC分为35mm、46mm、60mm系列，35系列最高目前600F，46单体目前最高做到1800F，60可以从1200F到4000F，最高可以达到10~12Wh/kg能量密度，且是全3V系列。HUC目前主推两款系列，一个是4.2V 3Ah，，另外一款是4.2V 4~18Ah，能量密度提高到80Wh/kg到160Wh/kg。这个是纯基于目前的干法电极的技术来做的产品系列。

与常规产品比较：烯晶碳能单体技术都是干法电极技术，封装形式是全激光焊接，车规级标准，主流应用于车辆上。此种结构封装形式最大的优点是单体内阻低，抗振性强。如可以在40g的加速度情况下可以实现连续三个月的振动测试，单体不会出现破裂或者是其他的异常。现在主推的4.2V 6Ah混合型超容单体，即将作为混动车辆动力电源来使用的，技术指标已经做了累计的全充全放测试，循环寿命在10C倍率下，4万次的测试数据，单体能量只是从6Ah下降到5Ah不到，且整个单体的性能达到近80Wh/kg，存储能量可以做到22Wh/只，此款单体尺寸与特斯拉推出的4680基本一致。但是充放电寿命高很多，至少是3万次以上的充放电寿命。

另外放电能力，针对6Ah的单体，在常温下1000A 放电4.89秒，放电倍率达到了167C以上；低温零下20度，50%的SOC的情况下我们可以做到24C放电10秒24C的放电倍率，如果在低温35度，可以做到20%SOC的情况9C放电2秒。

我们按照不同的阶段，SOC分阶段进行了10秒跟2秒最大电量的放电形式，在这种情况下，从零下35度到40度工况，大家可以看到我们的放电形式几乎线性充放，比常规的电池简单、可控很多，且一致性很好。

目前烯晶碳能主要的应用分为以下几个方向：

第一主要应用于汽车领域，作为国内首家乘用车配套的超级电容器企业，已批量供货累计300万只单体。典型应用于汽车的启停模组，批量化应用在红旗的H5和H9上，接近10万辆车交付。另外可以用在电悬架，在超级跑车上面配套应用，且已获取了订单。远期我们将着力于汽车智能化应用场景，如车门解锁、智能驾驶等方面做突破。

第二主要应用于电力储能领域。针对于电力系统集成，模式分为三个阶段，第一个阶段就是早期的MAXWELL 48V 166F模组系统集成模式，相比而言结构布局较为复杂，且不易安装维护。而烯晶碳能开发的第三代叠层母排结构超容模组，抽屉式安装结构，不但柜体布局紧凑，且可装配性、可维护性较强。我们的目前是实现：用一把螺丝刀，一个起子就可以操作整个超容系统装置，所以集成的空间上有更大的优势，EDLC单柜可以放7到8kWh左右，主要应用工况一次调频，微电网、包括电能质量治理，轨交系统的制动能量回收，微网的二次调频系统等。

针对于我们刚才所看到的第三代的产品，我司推出ESS标准化模组，单个模组由48只3V 3000F单体组成，单模组存储能量达到180Wh~204Wh，绝缘耐压可以达到DC10000V/min，可以集成到直流母线电压DC4400V系统。模组配置对应的CMS检测，做主动均衡模式，整个的模组焊接进行全激光焊接，这样模组集成之后内阻小，能耗低，且易维护。

以下是烯晶碳能公司针对储能系统产品设计开发标准流程：从前端的能量匹配，热设计、失效分析，寿命预测、电气设计，结构设计。综合考虑系统的集成应用，多维度的把控客户需求。

以下跟大家分享一些烯晶碳能公司的一些典型应用案例。类似于一次调频项目，GMCC在张北±800kV柔直项目中为10MW分布式光伏虚拟同步机提供20套55kW*15s超级电容储能系统，2016年投入至今，0故障运行。

（图）网侧，早在2018年烯晶碳能公司在安徽金寨就已经投运了2套100kW 30s微网储能系统。

另外，在欧洲电网端，烯晶碳能公司提供了一套20MW超容系统，用于英国电网惯量检测。

此外，烯晶碳能公司获取了德国西门子SVC plus项目，整个系统50MW 9s 450MJ，作为一次调频的应用模式，同时可以提供70Mvar的SVG的调节功能，整套装置可以集成三方面，作为一次调频，二是SVG做有功输出，三还可以做电压暂降治理。

同时超级电容系统在用户侧，还可以作为超大电流发生器，作为短时大电流设备短路测试应用，短时脉冲10MW 5ms。

另外在轨道交通领域，烯晶碳能公司也有一些刹车制动能量回收案例。如2019年在柳州地铁挂网的500kW能量回馈装置。

并且在新能源风电领域，也有一些典型应用，如风电变桨控制用的174V 6.2F和96V 93F超容模组。

最后，请允许我简单介绍下烯晶碳能，烯晶碳能电子科技无锡有限公司，成立于2010年，历时创业10年，团队主要由成员材料、电化学高级人才、工程技术、工程管理，以及电力电子方向工程师组建而成，基金公司和上市公司入股，以责任、智慧、挑战为核心价值观，追求卓越为目标，主要从事储能器件超级电容器及高功率电池的研发制造，为全球超级电容器行业“领创者”。GMCC定位：高可靠功率型储能器件及应用解决方案提供商。