模塊化設(shè)計(jì)：未來(lái)戶外儲(chǔ)能電源方案設(shè)計(jì)的必然趨勢(shì)

隨著全球傳統(tǒng)的可再生能源消耗正在逐漸減少，戶外儲(chǔ)能電源行業(yè)正在往新型的清潔新能源加速轉(zhuǎn)型擴(kuò)大全球的戶外領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，戶外儲(chǔ)能電源方案產(chǎn)品已成為戶外露營(yíng)、應(yīng)急儲(chǔ)備供電、移動(dòng)辦公等場(chǎng)景的供電裝備。深圳昌鴻鑫電子有限公司從2012年成立以來(lái)就開始投入戶外儲(chǔ)能電源方案的研發(fā)工作，公司設(shè)有市場(chǎng)部、產(chǎn)品開發(fā)部、工程部、生產(chǎn)部、品質(zhì)部、采購(gòu)部，共180人左右，其中清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、深圳大學(xué)、武漢大學(xué)等985、211學(xué)院有35人，我們的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有行業(yè)20年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，致力于為客戶提供外觀結(jié)構(gòu)、硬件、軟件開發(fā)的一條龍服務(wù)。從開始研發(fā)傳統(tǒng)鉛酸電池的戶外儲(chǔ)能電源設(shè)備到現(xiàn)代鋰離子電池的戶外儲(chǔ)能電源設(shè)備，從簡(jiǎn)單的功能到高度智能集成化設(shè)計(jì)，戶外儲(chǔ)能電源方案的技術(shù)正在經(jīng)歷深度變革。而現(xiàn)代化模塊設(shè)計(jì)憑借自身的靈活性、可擴(kuò)展性和高可靠性，正逐漸成為戶外儲(chǔ)能電源方案設(shè)計(jì)的主要方向。

1、模塊化設(shè)計(jì)的市場(chǎng)應(yīng)用

①戶用與工商業(yè)儲(chǔ)能的爆發(fā)式增長(zhǎng)

2022年全球戶用儲(chǔ)能新增裝機(jī)量達(dá)7.1GW，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)50GW。模塊化設(shè)計(jì)使戶外儲(chǔ)能電源產(chǎn)品系統(tǒng)安裝時(shí)間縮短至數(shù)小時(shí)，工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)擴(kuò)容效率提升超70%。例如，航師傅推出的便攜式戶外儲(chǔ)能電源產(chǎn)品支持電池包單獨(dú)更換，1.5小時(shí)快充，滿足戶外直播、應(yīng)急救援等場(chǎng)景需求。

②退役電池的梯次利用

新能源汽車退役電池的模塊化再利用成為新趨勢(shì)。退役電池經(jīng)篩選、檢測(cè)后，可重新組合為儲(chǔ)能模塊，用于戶外儲(chǔ)能電源或小型儲(chǔ)能電站。這種模式既降低環(huán)境污染，又提升資源利用率。

③多能源互補(bǔ)與智能化集成

模塊化設(shè)計(jì)支持光伏、市電、車載充電等多能源輸入。例如，深圳昌鴻鑫電子有限公司的戶外儲(chǔ)能電源方案集成MPPT控制器，提升光伏板發(fā)電效率；支持市電快速補(bǔ)能，滿足全天候用電需求。

2、模塊化設(shè)計(jì)的技術(shù)支撐

①電芯與電池管理系統(tǒng)（BMS）的集成化

現(xiàn)代模塊化戶外儲(chǔ)能電源普遍采用磷酸鐵鋰電池，其安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)。例如，寧德時(shí)代、比亞迪等企業(yè)推出的300Ah+電芯，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高能量密度與長(zhǎng)壽命的平衡。同時(shí)，BMS模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓、電流和溫度，確保充放電安全。

②熱管理技術(shù)的突破

液冷技術(shù)是模塊化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵支撐。陽(yáng)光電源的PowerTitan2.0系統(tǒng)通過(guò)液冷PACK與液冷PCS雙重散熱通道，實(shí)現(xiàn)電芯級(jí)溫差穩(wěn)定在±1.2℃。AI仿生熱平衡模塊可智能切換速冷、恒溫、加熱三種模態(tài)，適應(yīng)沙漠、極地等極端環(huán)境。

③智能化與平臺(tái)化管控

模塊化設(shè)計(jì)需與智能化管理深度融合。弘正儲(chǔ)能的數(shù)字化+儲(chǔ)能方案通過(guò)“智慧云腦”實(shí)現(xiàn)全生命周期管控，包括故障預(yù)警、能效優(yōu)化和收益提升。樂(lè)創(chuàng)能源的AI算法則通過(guò)數(shù)據(jù)沉淀優(yōu)化能源調(diào)度，提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。

3、模塊化設(shè)計(jì)的主要優(yōu)勢(shì)

①即插即用，靈活擴(kuò)容

模塊化設(shè)計(jì)將儲(chǔ)能系統(tǒng)分解為單獨(dú)單元，用戶可根據(jù)需求自由組合。例如，航師傅能量模塊系列將電芯、BMS、PCS、熱管理系統(tǒng)集成于標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)柜，每個(gè)模塊可單獨(dú)運(yùn)行或并聯(lián)擴(kuò)容。這種設(shè)計(jì)允許用戶從基礎(chǔ)容量起步，隨使用場(chǎng)景變化逐步增加模塊，避免一次性高成本投入。

②標(biāo)準(zhǔn)化維護(hù)，降低運(yùn)維成本

模塊化系統(tǒng)采用統(tǒng)一接口和協(xié)議，故障模塊可快速替換。雙登集團(tuán)的智慧化液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，將維護(hù)時(shí)間縮短至傳統(tǒng)系統(tǒng)的1/3。此外，標(biāo)準(zhǔn)化模塊便于批量生產(chǎn)和供應(yīng)鏈管理，進(jìn)一步降低成本。

③高安全性與可靠性

模塊化設(shè)計(jì)通過(guò)物理隔離降低風(fēng)險(xiǎn)。例如，組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)采用“一簇一管理”模式，每個(gè)電池簇單獨(dú)連接PCS，有效消除簇間環(huán)流問(wèn)題，并將熱失控風(fēng)險(xiǎn)限制在單簇范圍內(nèi)。這種設(shè)計(jì)使系統(tǒng)防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67標(biāo)準(zhǔn)，適用于極端戶外環(huán)境。

4、模塊化設(shè)計(jì)的未來(lái)展望

①半固態(tài)/固態(tài)電池的模塊化應(yīng)用

固態(tài)電池能量密度超400Wh/kg，安全性更高。海博思創(chuàng)已實(shí)現(xiàn)半固態(tài)技術(shù)在大容量?jī)?chǔ)能產(chǎn)品中的工程化應(yīng)用，模塊化設(shè)計(jì)將加速其商業(yè)化進(jìn)程。

②構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能與電網(wǎng)的深度融合

模塊化儲(chǔ)能系統(tǒng)可模擬發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻尼特性，實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)無(wú)縫切換。陽(yáng)光電源的干細(xì)胞電網(wǎng)技術(shù)已助力英國(guó)、廣西等項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)構(gòu)網(wǎng)，模塊化設(shè)計(jì)將進(jìn)一步提升其靈活性與自主性。

③ AI與數(shù)字孿生技術(shù)的賦能

通過(guò)虛擬仿真和實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)字孿生技術(shù)可提前識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。航師傅的Elementa 2 Pro系統(tǒng)通過(guò)一鍵遠(yuǎn)程升級(jí)和實(shí)時(shí)監(jiān)控，使運(yùn)維效率提升90%。

模塊化設(shè)計(jì)的演變不只是傳統(tǒng)的戶外儲(chǔ)能電源方案技術(shù)創(chuàng)新，更是新能源存儲(chǔ)設(shè)備行業(yè)未來(lái)邁向智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵步驟。從戶外露營(yíng)到應(yīng)急救援，從戶外儲(chǔ)能到移動(dòng)儲(chǔ)能電網(wǎng)級(jí)的應(yīng)用，模塊化設(shè)計(jì)正在定義戶外儲(chǔ)能電源方案未來(lái)的設(shè)計(jì)方向。在未來(lái)隨著各項(xiàng)科技的不斷創(chuàng)新，原材料的性能將更加穩(wěn)定、電子技術(shù)和AI技術(shù)相結(jié)合，模塊化設(shè)計(jì)的戶外儲(chǔ)能電源方案產(chǎn)品將成為清潔能源時(shí)代的“移動(dòng)能源站”，為人類探索自然、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)提供無(wú)限可能。深圳昌鴻鑫電子有限公司以“誠(chéng)信、開放、協(xié)作、共贏"的經(jīng)營(yíng)理念，貫徹“品質(zhì)、專注、創(chuàng)新、高效”的管理思想，堅(jiān)持以“務(wù)實(shí)創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)包容、勤儉高效、感恩回報(bào)”的企業(yè)精神，全力以赴服務(wù)全球客戶，歡迎海內(nèi)外客商的垂詢惠顧，我們恭賀您的到來(lái)，共創(chuàng)輝煌的明天!