自從國家發(fā)布了“2030碳達峰，2060碳中和”的目標(biāo)之后，很多高能耗的企業(yè)和園區(qū)就為自己的命運感到擔(dān)心。擔(dān)心突然某一天，因為運營能耗偏高，企業(yè)被突然勒令停產(chǎn)。
由于很多高能耗企業(yè)，同時也是地方GDP的直接貢獻者。一旦“突然死亡”，難以有其他支柱產(chǎn)業(yè)替代。
解決的辦法不是沒有，而是存在一定的安全風(fēng)險。過去幾年內(nèi)，由新能源使用造成的安全事故屢屢發(fā)生。
使用更安全的新能源方案，因此變得日益重要。某種意義上，它甚至?xí)䴖Q定碳達峰目標(biāo)實現(xiàn)的進度。經(jīng)過了日以繼夜的研發(fā)，美克生能源終于找到了一個方案。
提前一個月預(yù)警火災(zāi)的神奇
為了低碳、零碳運行，一部分的國內(nèi)產(chǎn)業(yè)園區(qū)很早前就已經(jīng)試驗使用儲能為園區(qū)供電。但這些新能源項目的安全隱患也因此慢慢浮現(xiàn)。
2017年3月7號，山西某火力發(fā)電廠儲能系統(tǒng)輔助機組AGC調(diào)頻項目發(fā)生火災(zāi)；2017年12月22日，山西某電廠9MW調(diào)頻項目2號儲能集裝箱柜發(fā)生火災(zāi)；2018年8月3日，江蘇揚中某用戶側(cè)磷酸鐵鋰儲能電站發(fā)生火災(zāi)，一個儲能集裝箱整體燒毀；2021年4月16日，北京豐臺大紅門儲能電站調(diào)試過程中起火爆炸的消息登上熱搜，事故造成1660.81萬元的直接財產(chǎn)損失，2名消防員不幸遇難；2022年2月18日，江西某儲能項目發(fā)生起火，在存放階段的電池艙劇烈燃燒，現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)后及時報火警、消防人員控制了險情，事故原因仍在調(diào)查中。
頻繁發(fā)生的安全事故，影響了人們對鋰電項目的信心和運用前景。
然而，火災(zāi)并非不能提前預(yù)知。業(yè)內(nèi)專家普遍認為，引發(fā)儲能安全事故的首要原因還是鋰電池自身的問題，由鋰電池本身的瑕疵或是電池老化從而帶來的安全問題。
根據(jù)學(xué)術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，在低溫高倍率充電條件下，鋰電池的鋰離子會在負極與電解液的界面堆積、堆積到一定程度就有可能會產(chǎn)生鋰枝晶（是指采用液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池在充電時，鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰單質(zhì)）。當(dāng)鋰枝晶生長到一定程度時，就會觸破電池隔膜導(dǎo)致電池內(nèi)短路，最終引發(fā)安全事故。
針對鋰電池這一特性，專注于電池安全領(lǐng)域的美克生能源提出了解決方案。美克生能源科研團隊采用電化學(xué)模型對鋰電池內(nèi)部進行模擬預(yù)測，真實還原鋰電池內(nèi)部情況。“電池就如同黑匣子，我們使用電化學(xué)模型，相當(dāng)于給儲能場景安裝了一個X光機，能夠?qū)崟r監(jiān)測儲能電池的內(nèi)部狀況，比如電解液變化、隔膜厚度等等，一旦發(fā)現(xiàn)問題即可做到提前預(yù)警，真正將預(yù)防做到消防前�！泵揽松茉磩�(chuàng)始人兼董事長魏瓊這樣總結(jié)。
在2021年底，美克生能源跑通了鋰電池電化學(xué)模型硬件求解器，將單電芯測算時間由原來的0.1秒縮短至0.05毫秒，配合并行計算，電池管理維護測算速度將提升20萬倍，解決了商用模型計算速度慢、無法實時計算的難題。
在P2D階段的電化學(xué)模型硬件求解器算法基礎(chǔ)上，今年3月份，美克生能源鋰枝晶生長模擬正式成功，可以在軟件端10秒內(nèi)、硬件端0.1秒內(nèi)（市場上現(xiàn)在通用計算時間為90秒左右）就得到電池內(nèi)部各項物理化學(xué)量的變化，并模擬鋰枝晶生長情況。這樣一來將能夠更為準(zhǔn)確地預(yù)測鋰電池的壽命衰減，有效預(yù)防鋰電池安全事故的發(fā)生。
研發(fā)預(yù)算沒有上限
基于上述能力， 美克生自主研發(fā)了PSS——儲能預(yù)防性診斷安全管理系統(tǒng)，它也是商業(yè)化鋰電池安全故障預(yù)警應(yīng)用平臺及數(shù)字化電池管理系統(tǒng)的領(lǐng)先樣本。
PSS系統(tǒng)支持“云邊結(jié)合”，實現(xiàn)電芯實時監(jiān)測和狀態(tài)趨勢預(yù)測。通過高速硬件計算能力，PSS系統(tǒng)可以實時監(jiān)測儲能電池電芯層面的電流、電壓時間序列，預(yù)防電芯“猝死”。同時，通過不斷完善的電池知識庫和AI智能算法，PSS系統(tǒng)可以從電芯數(shù)據(jù)中抓取容量、內(nèi)阻和自放電參數(shù)等反映電芯性能特征的電池關(guān)鍵性能參數(shù)，并基于對衰老過程中鋰電池關(guān)鍵性能參數(shù)變化規(guī)律和電池知識地貌的分析，預(yù)測電芯狀態(tài)演變，能夠捕捉電池關(guān)鍵參數(shù)劣化的微先兆。針對電芯內(nèi)短路熱失控、正常老化失效等故障，提前一個月就做出預(yù)警。
在獲取小樣本儲能電站數(shù)據(jù)后，PSS系統(tǒng)可通過遷移學(xué)習(xí)及數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建電站專屬知識庫，并通過持續(xù)獲取和分析電站數(shù)據(jù)，逐步強化知識庫，實現(xiàn)知識庫越用越強，PSS系統(tǒng)越用越準(zhǔn)。
PSS系統(tǒng)還能夠在線對故障進行定點定位，免拆解獲取電芯層面電池關(guān)鍵性能參數(shù)，“零時間成本”對鋰電池儲能系統(tǒng)進行“體檢”，提供電池健康狀態(tài)評估、電池狀態(tài)校正、電池剩余壽命預(yù)測等服務(wù)，為運維人員提出科學(xué)建議，從而更大程度的保障鋰電池儲能系統(tǒng)全生命周期的安全，有效提高企業(yè)收益。
2021年，PSS系統(tǒng)作為重要研發(fā)課題的應(yīng)用板塊，榮獲了國家電網(wǎng)有限公司2021年科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
不惜代價進行研發(fā)投入，是美克生新能源在安全技術(shù)上能夠在行業(yè)領(lǐng)先的一個重要的原因。魏瓊曾說過：“我們對研發(fā)投入的預(yù)算是沒有上限的，我相信只有保持對科研的不斷追求和探索，才能使美克生能源在能源領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)上持續(xù)實現(xiàn)突破。”
美克生能源目前擁有數(shù)百名員工，其中科研人員占比超過70%。對于一家成立僅四年的公司來說，投入如此多的人力進行研發(fā)，著實不易。要知道國內(nèi)目前新能源領(lǐng)域的龍頭企業(yè)——寧德時代(300750)，去年的研發(fā)投入也僅占其營收的不到6%而已。
讓合作者抓住下一個風(fēng)口
截止目前，美克生公司旗下?lián)碛芯G電來操作系統(tǒng)、儲能預(yù)防性診斷安全管理系統(tǒng)（PSS）、綠電來盒子（iEMS）等多項產(chǎn)品應(yīng)用，可為工商業(yè)分布式光伏電站、儲能電站、智慧園區(qū)、城市儲充站等不同場景提供綠能解決方案。而公司對綠電項目的推廣，并不僅僅限于具體的技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)。
對于中國“雙碳”目標(biāo)，此前學(xué)界有一個共同的觀點：不僅僅是一種大國責(zé)任，更關(guān)系到我國的能源安全和高質(zhì)量發(fā)展。同時，以碳匯為錨，更有利于人民幣國際化的早日達成。
在這樣的背景下，及早地進行綠電改造，不僅僅只是響應(yīng)國家的雙碳號召，更有利于企業(yè)抓住綠色發(fā)展的風(fēng)口，實現(xiàn)更高質(zhì)量的發(fā)展。
而美克生能源所做的，就是幫助各個領(lǐng)域的企業(yè)，極早抓住這個風(fēng)口，盡快完成轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)不同類型企業(yè)的碳資產(chǎn)。
美克生能源的政府關(guān)系總監(jiān)周密說，公司并不僅僅只是在開發(fā)、推廣各類綠電產(chǎn)品，更準(zhǔn)確地說是在為客戶，提供轉(zhuǎn)型綠色發(fā)展的整體戰(zhàn)略，所謀劃的內(nèi)容，不僅僅包括了企業(yè)清潔能源的改造，還涉及更為前沿的綠色金融、低碳資產(chǎn)部分的籌劃和咨詢服務(wù)，以幫助不同類型的企業(yè)在雙碳目標(biāo)下，盡早獲取公司的綠色資產(chǎn)。
目前，這一籌劃尚處于早期，但就像當(dāng)年的互聯(lián)網(wǎng)一樣，越早準(zhǔn)備，越早謀劃，就越容易抓住時代的風(fēng)口，快速崛起。
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