中國儲能網(wǎng)訊:11月24-26日,由湖南省工業(yè)和信息化廳、湖南省商務(wù)廳、長沙市人民政府、中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合主辦,100余家機構(gòu)共同支持的湖南(長沙)電池博覽會暨第二屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在長沙圣爵菲斯大酒店召開。此次大會主題是“新能源、新機遇、新高度”。
會議期間,組委會邀請了廣東三木科技有限公司董事長帥家雄分享主題報告《風光儲充新領(lǐng)域可靠性測試能力建設(shè)的研究》。以下是發(fā)言主要內(nèi)容:
帥家雄:各位老師,專家、朋友們,大家下午好!很高興受組委會邀請來這里作一個關(guān)于新能源實驗室建設(shè)的研究報告。
我的報告主題是《風光儲充新領(lǐng)域可靠性測試能力建設(shè)的研究》,我們公司是做環(huán)境可靠性實驗設(shè)備的。
今天報告分四個主題:行業(yè)應(yīng)用、行業(yè)現(xiàn)狀、能力建設(shè)、三木公司簡介。
一、行業(yè)應(yīng)用
我們公司實驗設(shè)備應(yīng)用分為以下幾個方面:一是電池材料,二是各類電池,鋰離子、鈉離子電池,三是電工系統(tǒng)部件,四是現(xiàn)在比較火的逆變器、儲能器,光伏和風力發(fā)電,充電樁,各地管理電器系統(tǒng),五是飛輪儲能系統(tǒng),核電儲能,六是新能源機車。
什么是可靠性試驗?IEC做了一個等級分類,我們可靠顯示設(shè)備是進行過可靠性調(diào)查,分析和評級利用手段,對濕熱、高溫、溫度沖擊和冰雪沖擊,包括震動沖擊、恒定濕熱、冰雹等。這些環(huán)境在日常生活中,我們產(chǎn)品可能在面對各種環(huán)境時都會用到并面對。
這是經(jīng)常碰到的各種自然環(huán)境,我們公司針對現(xiàn)在自然環(huán)境提出了很多解決方案,模擬氣候和加速試驗的解決方案。
二、行業(yè)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)
大家有沒有發(fā)現(xiàn)這兩年天氣比較異常,大水、炎熱,低溫、洪水等等,我現(xiàn)在從廣州過來都是穿短袖,現(xiàn)在都是二十幾度,熱的時候有三十幾度,所以這時候的廣東根本不是冬天。
行業(yè)現(xiàn)狀一:測試標準的國際化。UL、IEC標準、ASTM標準,在中國,在國標、行標都通用了。
二是個性化應(yīng)用場景,戈壁、海邊、高原等地區(qū)大量應(yīng)用?,F(xiàn)在的風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能變電站在眾多的戈壁、海邊、高原等地區(qū)大量應(yīng)用。
三是綜合環(huán)境越來越嚴峻,干燥、低溫、低溫鹽霧等等,所以產(chǎn)品更新迭代讓我們不得不做更多測試來驗證產(chǎn)品的可靠性。這是我從中國氣象圖上摘錄的,中國現(xiàn)在干旱、特旱的地方非常多,今年像洞庭湖、鄱陽湖都缺水,我們的產(chǎn)品也受到了氣候影響。
四是負載需求不斷加大,前提是我們的產(chǎn)品越做越大。可能以前的產(chǎn)品是500瓦的,現(xiàn)在很多產(chǎn)品可以做到5個千瓦,10個千瓦,負載越來越大,產(chǎn)品大小也有差異化,大的產(chǎn)品越做越大,小的越做越小。
五是測試項目多樣化,造成我們的測試設(shè)備也好,解決方案越來越多樣化。
什么是可靠性實驗?其實有三大作用,一是發(fā)現(xiàn)缺陷。比如我們現(xiàn)在雖然人在長沙,但是我們可以模擬黑河、青藏高原的環(huán)境,我們可以通過環(huán)境模擬解決這個問題。二是改善產(chǎn)品,從而讓產(chǎn)品更加符合環(huán)境要求。很多情況可以根據(jù)現(xiàn)場實驗室,或者到現(xiàn)場環(huán)境來解決產(chǎn)品缺陷。
我們聊聊實驗設(shè)備生命與價值。
一是讓我們的實驗像電工手中的萬用表一樣,隨時檢測你的產(chǎn)品。
二是隨時篩選產(chǎn)品的可靠性臨界點。
三是讓環(huán)境實驗箱提升新能源產(chǎn)品的價值。
四是提升產(chǎn)品可靠性,降低企業(yè)安全風險。
我去過中國六大實驗場,青藏、云南、海南島、海拉爾、黑龍江等,我去了眾多實驗室,我們公司做了很多現(xiàn)場模擬,發(fā)現(xiàn)確實對產(chǎn)品影響是非常大的。我們拿了很多被測物,被測物在過川藏線318第一個埡口(折多山)就爆掉了,原因就是氣壓問題,所以我們實驗設(shè)備可以模擬各種環(huán)境。
三、解決方案
這個解決方案是光伏組件應(yīng)力篩選,這個標準是根據(jù)國際標準IEC 61215、IEC61646環(huán)境實驗標準做的。我們可以提供國際標準測試條件,讓你的光伏產(chǎn)品、光伏組件、光伏逆變器等解決很多測試條件問題,在85度和—40度以上濕熱循環(huán),循環(huán)次數(shù)可以達到1000個小時以上,濕度也可以做到85%,95%。目前我們這個測試有客戶做到最長2000個小時了。
這是海上儲能鹽霧測試系統(tǒng)的解決方案,現(xiàn)在海上光伏發(fā)電越來越多,所以不得不面對眾多海水和鹽霧腐蝕,我們公司研制出低溫鹽霧、高溫鹽霧、濕熱鹽霧,來解決我們的產(chǎn)品在面對海水鹽霧和濕熱、濕冷凍時的氣候模擬?,F(xiàn)在我們能解決零下40度到高溫100多度復(fù)合鹽霧情況,能進行中國和亞洲和歐洲、非洲等眾多地區(qū)環(huán)境模擬。
這是一個三電系統(tǒng),三電是電機、電控、電池,我們?nèi)狙兄屏撕芏喾螴EC標準60068—2、—3的濕度曲線,完全按照曲線來做的,按照GB2423的標準。這些三電測試系可以解決溫濕度同時升降的問題,也就是溫度變、濕度降或者是濕潤變、溫度降的問題。
這是模擬高海拔環(huán)境即模擬在天上飛,在高空和高海拔地區(qū)的環(huán)境,這個環(huán)境我們現(xiàn)在有很多車要開到西藏和高海拔的地方做測試,很多零部件沒有辦法實現(xiàn),我們可以給你提供高海拔解決方案。我們可以從幾百米到幾萬米的高度,溫度從高溫到低溫到極冷,我們現(xiàn)在這個箱子可以做到零下100度的低溫了?,F(xiàn)在面對很多太空環(huán)境提供了一些解決方案。
大負載快速溫變設(shè)備,也是根據(jù)很多逆變器,以及大的電池電機,各種電器,包括飛輪來做的。我們最近也做了一套電磁兼容下做負載實驗,這個設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用到一些公司,這也是行業(yè)標準?,F(xiàn)在我們大負載快速面可以做到線性每分鐘25度,溫變范圍—60℃到120℃,負載5個千瓦以上,內(nèi)部容積可以做到8個立方到120個立方之間。
這是一個淋雨裝置,我們現(xiàn)在給很多戶外用品做淋雨IP1~8等級,滴水、淋雨、沖水、浸泡都可以達到。這是我們做的一個24尺的儲能柜的淋雨設(shè)備。
這是淋雨示意圖,包括監(jiān)控柜、空調(diào)、逆變器、變流器全部可以做淋雨,因為你的產(chǎn)品擺在外面可能會遇到各種天氣。
這是解決電器恒定濕熱、濕冷凍等環(huán)境的測試,比如湖南的天氣,大家來這邊感覺到洗了衣服不容易干,因為湖南天氣屬于濕冷狀態(tài),我們這個環(huán)境設(shè)備也可以模擬這邊的氣候,來解決當?shù)氐沫h(huán)境問題。
我們現(xiàn)在做到低溫低濕,高溫高濕,高溫低濕等各種復(fù)雜條件,設(shè)備從單層多層,一箱、兩箱、四箱等于零各種箱體面對各種不同產(chǎn)品。
這是一個高溫存儲設(shè)備,這個設(shè)備這兩年客戶選擇我們特別多,一年要幾十上百套。大小從幾十個立方到幾百個立方不等,模擬各種電池、零部件、各種元器件老化測試。這是設(shè)備是模擬正常高溫,只是這個設(shè)備比較大,像我們今天這個會場這么大,我們客戶擺放的電池比較多,里面放幾百上千個電池。我們這個設(shè)備的最高精度可以做到正負一度,哪怕20個立方~80個立方,我們采用分段控溫核心技術(shù),不同分段可以讓這個溫度精度保持一致。我們這個系統(tǒng)可以讓讓你的電池系統(tǒng)實時監(jiān)控電池,監(jiān)控器件。
這是電池熱沖擊,是根據(jù)優(yōu)拉標準做的。現(xiàn)在這個設(shè)備在我們展位現(xiàn)場展出,這個設(shè)備熱沖擊5℃每分鐘線性升溫升到130多度,可你的電池應(yīng)力情況。這是一個升溫曲線段,滿足2到7℃可調(diào)。
刀片、麒麟電池液冷環(huán)境,我們現(xiàn)在給到了小鵬汽車,新旺達,以及其他一些做電池的公司,解決了刀片麒麟電池和電池EM裝置。
這是模擬實際工況,模擬我們電池在應(yīng)用過程中給它降溫、升溫、恒溫裝置,已經(jīng)做到了充放電柜、冷水機、環(huán)境箱三位一體的解決方案。
這是復(fù)雜環(huán)境,震動、低溫、低濕三綜合,現(xiàn)在是振動、溫度、濕度、快充電可以結(jié)合到一起,模擬正常震動的復(fù)雜環(huán)境。
這是模擬大型冷熱沖擊,我們最近給C公司做了十來個立方的冷熱沖擊模擬。范圍是零下60℃到120℃。零下60到120℃轉(zhuǎn)換空間快的話是5秒,慢的話是3分鐘,等于說在5秒鐘之內(nèi)可以從零下60℃到120℃之間轉(zhuǎn)換,負載5個千瓦以上,容積從0.5個立方到10個立方,恢復(fù)時間是3~5分鐘以內(nèi),這是模擬我們很多產(chǎn)品在碰到極速降溫的時候來驗證產(chǎn)品的可靠性。
三木所有設(shè)備在研制過程和設(shè)計中都會做熱仿真。我們所有產(chǎn)品都做了熱仿真,來模擬精度、風向、流體來解決產(chǎn)品的可靠性,同時把產(chǎn)品放進去之后會產(chǎn)生熱量吸冷吸熱所帶來的熱反應(yīng)。
這是放了很多產(chǎn)品之后做的仿真。
這是針對一些部件,渦輪,風向、風道仿真。
這是我們箱體做的加熱、加濕、制冷系統(tǒng)的仿真。
這是我們針對長期低溫運行的仿真圖,針對于很多電商業(yè)及其他行業(yè)都會面臨長期使用的問題,我們使用的時間可能會達到一兩千個小時以上,針對這么長的時間環(huán)境溫度怎么保證一直持續(xù)低溫?這個技術(shù)我們國內(nèi)以前是沒有的,我們公司解決了這個問題之后發(fā)現(xiàn)有非常大的作用,我們的箱子可以連續(xù)使用幾年。我們在戈壁灘上給一個部隊用的設(shè)備已經(jīng)連續(xù)工作十年,而且連續(xù)工作十年以上不斷電的,我們用過3D模擬之后可以大大降低制冷回路,通過增加表面溫度來解決結(jié)傷問題。
這是單機和雙機兩套系統(tǒng),我們都實現(xiàn)了長期低溫功能,我們現(xiàn)在雙機可以做到零下80度,可以用正常壓縮機來做。
我們還有一個技術(shù)是制冷跟制熱同時分開,可以保證我們的能耗非常低
云端管理。我們公司所有設(shè)備都可以進行云端管理,現(xiàn)在我們公司有幾萬臺設(shè)備,可能全國各地都有,我們進行設(shè)備管理之后可以監(jiān)控設(shè)備運行狀況,讓客戶放心地使用。
我們現(xiàn)在所有的設(shè)備都有做節(jié)能改造,來響應(yīng)國家節(jié)能降耗的要求。我們的設(shè)備與國際設(shè)備同比低于30%左右能耗。
我講了幾次報告之后,發(fā)現(xiàn)大家對滅火非常感興趣。我在2014年在重慶的時候就提出過用水滅火,當時很多專家提出質(zhì)疑,我覺得用水滅火的方式到現(xiàn)在仍然可用。我們公司開發(fā)了用液氮、水、七氟丙烷、二氧化碳、大量水、急性降溫、氧氣隔離法、凝膠阻攔法、四氯化碳等各種滅火方式,我覺得最有效、安全的滅火方式還是大量的水。目前可能有很多實驗室配套不了。上午有個院士講他們公司是專門研究這個的,我想有機會跟他們探討一下。我們公司從2014年就申請了這方面的專利技術(shù)。
我們針對安全測試加了很多自己的研發(fā)裝置,比如電解液泄漏監(jiān)測儀、內(nèi)部絕緣及防爆、水滅火系統(tǒng)、壓力溫度傳感器、樣品溫度監(jiān)控、溫控防災(zāi)系統(tǒng)、煙霧感應(yīng)凈化系統(tǒng)、可燃氣體監(jiān)測儀,這里面大部分是我們?nèi)咀约洪_發(fā)的,應(yīng)對學校、實驗室、科研單位以及跟人強相關(guān)場景的安全系統(tǒng),可以大大減少安全事故。
最后,再花兩分鐘時間做個公司介紹。
四、三木公司情況介紹
我們公司成立于1995年,以臺灣技術(shù)成立,2013年我們計劃上市,后來因為政策改變原因沒上。我們公司目前在廣東東莞、寧德、天津、北京、武漢、蘇州、重慶等地都有分支機構(gòu),目前一年出貨量大概是1500~1800臺,在新能源儲能領(lǐng)域出貨量排前三,出口50多個國家。
我們有很多合作客戶,現(xiàn)場也有我們的客戶。大部分是電池、電器、新能源、電網(wǎng)、科研軍工單位、學校等,我們只是列了一些代表。
結(jié)論
一是在儲能領(lǐng)域,安全、物聯(lián)網(wǎng)、長期低溫工作、無人化、節(jié)能、個性化、大功率負載的環(huán)境可靠性設(shè)備將會成為主旋律。
二是在日益嚴峻的自然環(huán)境下,會有更多非標的可靠性模擬氣候設(shè)備參與到儲能建設(shè)中。
三是三木能力在行業(yè)走在前列,做了大量科研工作,我們不單是做設(shè)備的,更多是研制,非常歡迎現(xiàn)場的研究單位跟學校與我們共建實驗室,我們已經(jīng)跟幾個學校有共建實驗了,也愿意為國家的儲能事業(yè)添磚加瓦。
謝謝大家!歡迎大家來做技術(shù)交流。



