科普｜铁塔基站采用钛酸锂电池的优势解析
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根据国家统计局数据显示，2018年，我国锂离子电池产量已累计达139.87亿只。按照国家规定，当动力电池容量衰减至80%以下，需要进行强制回收。预计到2020年，我国退役动力电池将累计约达20万吨，可以说首个动力电池“退役潮”已经到来，废弃动力电池的回收与利用，已经成为一个重要的社会议题。
中国铁塔公司是动力电池梯次利用的最主要用户之一，有着“基站之王”的称号。自2018年起，公司旗下200万个基站，已开始全部采用退役动力锂电池。预计到2020年，铁塔基站的需求可以消化1000万辆新能源汽车的退役动力电池，成为 “退役潮”中资源回收和环境保护的中坚力量。
钛酸锂电池的基本特性
钛酸锂（LTO）电池，通常是指以钛酸锂材料为负极，与锰酸锂、三元锂或磷酸铁锂等正极材料，组成的2.4V或1.9V的锂离子二次电池。目前，国内最大的钛酸锂电池生产企业是总部位于珠海的银隆新能源股份有限公司，其掌握了钛酸锂电池的核心技术，批量生产钛酸锂电池并广泛应用新能源汽车与储能方面。
钛酸锂材料（Li4Ti5O12）具有稳定的三维晶体结构，被称为“零应变材料”，充放电过程中结构几乎不发生变化，在锂电池负极材料中备受关注。同时具有电化学反应速度快，放电平台平坦且可达1.55V的先天性优势。可以预见，未来钛酸锂将会成为新一代锂离子电池的负极材料而被广泛应用在新能源汽车和储能应领域。
银隆通过纳米化工艺与结构控制技术相结合，研发、生产的钛酸锂电池，具有高安全、快充放、耐宽温、长寿命等突出性能。
梯次钛酸锂电池的对比优势
新能源汽车动力电池大多采用镍系列和锂系列，这些动力电池的梯次利用被誉为是目前的重点发展对象。其中锂电池因其不含任何重金属与稀有金属，对环境友好无污染，在储能应用中受到了广泛关注。对比铅酸电池和磷酸铁锂电池，以钛酸锂动力电池作为梯次利用对象，优势十分明显。
首先，铅酸电池稳定工作的温度范围为15～35℃，磷酸铁锂为-20～50℃；而钛酸锂电池具备-50～60℃的超宽温使用范围，在高温和低温环境下仍可保持电池的优良性能。其次，钛酸锂电池具有5～10C的充放电倍率，大于磷酸铁锂电池2C的充放电和5C以上的启动电流倍率，而铅酸电池无此功能。此外，相较于全生命周期仅有5年左右的铅酸电池，钛酸锂电池的梯次利用寿命，理论上还剩余10～20年，仍具有上万次的深度循环次数；而且占地小、重量轻、运输成本低，重量和体积为同容量铅酸电池的1/2～2/3。其优秀的性能，让同等级的铅酸电池、磷酸铁锂电池等望尘莫及。
银隆钛酸锂储能系统
银隆钛酸锂储能系统可为客户提供定制化的设计，为基站提供稳定、安全、可靠的通信电源，降低因供电不足或意外断电所造成通信中断、系统瘫痪的风险，非常适用于铁塔基站储能，特别是在离网模式下，优势尤为显著。
与并网模式下的铁塔基站相比，离网模式下的铁塔基站大多分布在气候、环境复杂，且较为偏远的地区，若储能电池安全性不高，循环寿命不足，则需定期维护及更换，增加维护、购置、运输、安装等成本。银隆钛酸锂电池具备全生命周期内基本无需维护，有效节省维护成本；应用年限内无需更换电池，大大节省购置、运输、安装成本的优势。而且当铁塔基站处于多云、连雨等光照时间较短的特殊气候条件下时，银隆钛酸锂电池6～10分钟即可补充90%以上的电量，从而保证铁塔基站正常工作；针对处于低温环境下的铁塔基站，银隆钛酸锂电池无需电加热功能即可稳定应用，避免了系统启动缓慢，甚至无法启动的情况发生，保障铁塔基站稳定工作，可谓铁塔基站储能的不二之选。
银隆钛酸锂电池管理系统
安全，从来都是钛酸锂的核心优势之一。而银隆钛酸锂储能系统更有第二层保险屏障——电池管理系统（BMS）。
银隆电池管理系统（BMS）主要用于对蓄电池充放电过程进行管理，一般由监测、保护电路、电气通讯接口等组成，以保证电池安全使用、充分发挥电池性能、延长使用寿命为目的，除具备欠过压保护、过流报警、短路防护等标准功能外，还具有以下优势：
双向均衡： 双向主动均衡，高能量单体直接转移到低能量单体，均衡速度快；
高精度：单体电池电压采集精度2mV，电流采集精度0.5%，SOC估算误差±5%；
快充放：通过主动均衡快速均衡，能使电池组快充放条件及复杂运行工况下也能保证容量不衰减；
高安全：硬件电路采用多重隔离，抗干扰能力强，有效保障系统安全。
铁塔基站的实际应用
目前，银隆钛酸锂储能系统已在四川凉山、绵阳、阿坝以及甘肃敦煌等地的铁塔基站投入使用，事实证明，在高海拔、无市电接入、多阴雨天气的偏远地区，仍可稳定高效运行。
投入使用的梯次银隆钛酸锂储能系统中，实现了光伏控制器与BMS之间的信息交互。同时配备远程智能监控平台，运用互联网+技术、GPS、无线通讯（GPRS、CDMA）和地理信息（GIS）技术，具备数据采集、解析、缓存等功能，对储能系统地理位置和运行状态实时监控，快速判断系统运行状况进行故障诊断，还可防止偷盗行为。
光伏DC/DC与储能BMS系统交互信息：针对一些无市电接入的基站，光伏与储能系统仅存在电气物理连接，没有通讯。银隆电池管理系统支持与光伏控制器进行信息交互，协同控制整个系统：当储能电池按照既定策略充满时，BMS请求光伏控制器停止充电，限制光伏输出功率；当储能电池按照既定策略未充满时，光伏控制器协同BMS实现功率有效调节，BMS与光伏控制器双层保护机制大大增加了整个系统的安全可靠性。
基站储能系统数据统一监管：基站储能电池数据由BMS监管，光伏电站数据由光伏控制器内监控单元管理，所以存在数据无法统一，管理混乱的问题。银隆远程智能监控平台，可对基站内电池信息（报警、保护）、光伏控制器电压电流等信息进行统一有效的远程监管。
大数据分析运行状况提前预警：针对一些偏远山区的储能系统，若无大数据分析，就地信息无法传输，基站无信息传出时才发现系统出现了异常，且无法监测具体的异常情况，这将大大增加了基站运营成本。银隆远程智能监控平台，可进行大数据分析对比，对电池的性能及运行状况做到提前预警，当发现电池一致性不好时，可远程查看系统哪一串哪一个电池的一致性下降，远程排查异常，去到现场直接更换特定的电池，大大增加了基站运营效率，降低运营成本。
《中国汽车动力电池回收拆解及梯次利用行业发展白皮书》分别对锂电池的经济价值进行了测算，对锂电池进行梯次利用，经济收益能达到每吨3～4万元。如果对“退役潮”中的动力锂电池进行有效地回收和梯次利用，可以产生的经济效益和环保效果是十分巨大的，铁塔基站项目和银隆钛酸锂储能电池都在贡献自己的力量。
梯次电池的应用，应遵循小模块、低电压、高冗余、小电流、非移动的原则使用，因此通信基站相比于其他场景更适合应用梯次电池。而且动力电池的梯次利用，是国家节能环保、发展新能源等战略中，新兴产业发展的重大创新，对于推动低碳经济、绿色经济、循环经济具有非常重要的现实意义。
文章来源：中国储能网
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中国铁塔弃用铅酸电池换锂电池传递什么信号？
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北极星储能网讯:新增电池储能越来越多采用锂电池，并逐步替代铅酸蓄电池，在储能市场运用越来越广泛，铁塔系统铅酸换锂电过程已经开始启动。磷酸铁锂电池具备的低生产成本、高循环次数，通讯市场锂电应用核心场景是基站备用电源。
（来源：微信公众号“cune” ID：cunnengdianqi 作者：存能）
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2020铁塔通讯基站将换锂电池60-70万个塔
受益于存量基站更新换代、5G基站大规模普及带来的通信储能广阔市场空间以及电力储能在发电侧、电网侧、用户侧的快速商业化，锂电池储能市场发展迅速。截至2019年6月底，中国铁塔接到的5G基站建设需求为6.5万个，预计今年全年会接到10万个5G基站的建设需求。
1)动力电池市场： 国内预计2025年新能源汽车销量将达到700万，海外预计2025年将有超过600万辆。2020年国内动力电池需求约85GWh。2020年海外动力电池需求约90GWh。动力电池行业空间继续扩张，预计2020年动力电池需求增速约50%。
2)非动力电池市场： 锂电池储能市场目前处于起步阶段，铁塔通讯基站铅酸换锂电是最大需求点，中国铁塔2018年铅酸换锂电共计12万个塔，使用锂电池约1.5GWh，2019年换30万个塔，使用锂电池4-5GWh，2020年预计替换60-70万个塔,预计8GWh，铁塔全部替换约有25GWh,空间巨大。
3)锂电池大方向无需任何担忧： 无论是新能源汽车，5G手机，基站备点，储能电池均是确定性稳健增长的量，随着移动互联，万物互联的推进，从有线到无线，锂电池均是目前最佳的电源解决方案。
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铁塔弃用铅酸电池换锂电池传递什么信号？
铁塔公司作为国有大型通信基础设施综合服务企业，拥有190万个基站，长期以来，中国铁塔股份有限公司的基站备用电源主要使用铅酸电池，每年采购铅酸电池约10万吨。铅酸电池存在使用寿命短、性能低、含有大量重金属铅等缺点，废弃后若处理不当将对环境造成二次污染。
但相对铅酸电池，锂电池具有能量密度高、使用寿命长等优点，为此，铁塔公司于2015年开始，陆续在12个省市3000多个基站开展梯次利用电池替换铅酸电池试验，充分验证了梯次利用安全性和技术经济性可行。
随着5G基站建设进程加快，对储能锂电池的需求也将大幅提升。中国铁塔已全面推广动力电池梯次利用，停止采购铅酸电池。
其次，由于5G基站需要高密度布置，楼顶等位置承重有限，同时在5G储能电池参与调峰降成本的情况下，充放电次数将大大增加，磷酸铁锂电池低全周期成本的优势将得以发挥，给退役动力锂电池带来了更大机会。
铁塔基站储能锂电池需求巨大，符合梯次利用电池大规模使用特点，会成为梯次利用电池主要的应用领域；若铁塔通信基站储能电池更换及新建站全部采用动力电池梯级电池，2020年的废旧动力电池即可实现80%以上吸纳。
总结： 中国铁塔用锂电池取代铅酸电池，填补了国内通信行业梯次利用技术规范空白，引领梯次利用技术进步。
原标题:中国铁塔弃用铅酸电池换锂电池传递什么信号？
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