發(fā)展新能源汽車作為交通運(yùn)輸行業(yè)重要的減碳舉措，在綠色經(jīng)濟(jì)和“雙碳”目標(biāo)的雙重推動(dòng)下，迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，各大車企紛紛入局新能源，由此也推動(dòng)著鋰電池技術(shù)不斷更新迭代，中國(guó)鋰電池行業(yè)已步入了高質(zhì)量發(fā)展的新階段。
新能源技術(shù)的引入的確能幫助用戶端實(shí)現(xiàn)綠色低碳，那么，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)呢？
制備高性能的鋰電池需要對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行嚴(yán)格控制，目前業(yè)界的主流做法是通過(guò)轉(zhuǎn)輪吸附除濕來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)輪除濕均配有再生加熱器，并且為了保證除濕效果，轉(zhuǎn)輪的再生溫度需要保持在110~140℃。
由此，鋰電池行業(yè)企業(yè)就面臨著2大亟待解決的痛點(diǎn)：
? 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)消耗大量的能源用于再生，勢(shì)必增加企業(yè)生產(chǎn)制造的成本。
? 轉(zhuǎn)輪再生側(cè)排風(fēng)排出的高溫高濕的空氣，如果直接排放到環(huán)境中，會(huì)造成能源浪費(fèi)。
有沒(méi)有合適的解決辦法？
聽(tīng)小艾細(xì)細(xì)道來(lái)！
這次，小艾帶大家來(lái)探訪一處位于湖南長(zhǎng)沙的某鋰電池干燥間項(xiàng)目。該項(xiàng)目作為新興技術(shù)的應(yīng)用試點(diǎn)，采用的是空氣源熱泵技術(shù)與轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)相結(jié)合的方式，以實(shí)現(xiàn)能源高效利用及低碳節(jié)能的目標(biāo)。
但是，項(xiàng)目一開(kāi)始就面臨著5大挑戰(zhàn)：
高溫挑戰(zhàn)
轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的再生溫度需要保持在110~140℃，而常規(guī)熱泵的冷凝溫度最高為70~80℃。
需要更高冷凝溫度的熱泵系統(tǒng)才能在轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中正常應(yīng)用。
工藝挑戰(zhàn)
當(dāng)環(huán)境溫度低于15℃，制冷劑系統(tǒng)停機(jī)之后的壓力可能會(huì)低于大氣壓力，如果連管焊接不良，空氣就會(huì)進(jìn)入到系統(tǒng)中導(dǎo)致壓縮機(jī)潤(rùn)滑油酸化，壓縮機(jī)會(huì)因潤(rùn)滑系統(tǒng)故障導(dǎo)致燒機(jī)。
機(jī)組對(duì)焊接工藝的要求高于常規(guī)熱泵系統(tǒng)且須考慮系統(tǒng)負(fù)壓密封。
節(jié)能挑戰(zhàn)
項(xiàng)目要求在保證設(shè)備常年穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，盡可能降低機(jī)組運(yùn)行能耗，傳統(tǒng)節(jié)能方案最多節(jié)能10%，這對(duì)于一個(gè)新興技術(shù)的試點(diǎn)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)顯然是不夠的。
能夠達(dá)到更為顯著的節(jié)能效果，至少節(jié)能20%。
風(fēng)險(xiǎn)控制挑戰(zhàn)
熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器和冷凝器位于轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)再生側(cè)的高溫環(huán)境中，熱泵系統(tǒng)停機(jī)后，其中的制冷劑會(huì)遷移至壓縮機(jī)和氣液分離器中，再次啟動(dòng)時(shí)，會(huì)有回液和吸壓過(guò)低的風(fēng)險(xiǎn)。
需要熱泵系統(tǒng)能夠防止制冷劑回流積存，降低相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。
系統(tǒng)穩(wěn)定挑戰(zhàn)
全年轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)處理的濕負(fù)荷變化很大，熱泵機(jī)組的工況變化劇烈。
成熟可靠的控制邏輯是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。
艾家超高溫?zé)岜谜w解決方案
無(wú)懼挑戰(zhàn)，直擊痛點(diǎn)
針對(duì)項(xiàng)目應(yīng)用中的痛點(diǎn)和挑戰(zhàn)，艾默生整體解決方案與應(yīng)用團(tuán)隊(duì)與我們的合作伙伴瀚潤(rùn)特環(huán)保設(shè)備（江蘇）有限公司團(tuán)隊(duì)通力合作，克服重重技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，創(chuàng)新性地將艾默生的超高溫?zé)岜谜w解決方案成功應(yīng)用于轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中！
艾默生超高溫?zé)岜谜w解決方案
在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，摸索出了一套成熟可靠的控制邏輯，既滿足嚴(yán)苛的工藝要求，又保障了壓縮機(jī)和閥件可靠穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)在壓縮機(jī)底部及氣液分離器底部布置電加熱帶以控制回液風(fēng)險(xiǎn)，使熱泵技術(shù)在轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中應(yīng)用成為可能。
創(chuàng)新性的行業(yè)成功應(yīng)用
高效節(jié)能&極具推廣價(jià)值
項(xiàng)目于2021年7月安裝并投入使用，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的項(xiàng)目運(yùn)行和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，對(duì)比純電加熱方案，采用艾默生超高溫?zé)岜媒鉀Q方案后，一級(jí)轉(zhuǎn)輪能耗降低38%，整套轉(zhuǎn)輪設(shè)備能耗降低22%，整體碳排放量減少38%左右，節(jié)能減排效果顯著，項(xiàng)目投入使用一年多來(lái)，始終運(yùn)行良好。
滿足嚴(yán)苛技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能
項(xiàng)目中采用的谷輪?渦旋超高溫?zé)岜脡嚎s機(jī)ZW650HUH-TEP，最高冷凝溫度可達(dá)135℃，排氣溫度限制為145℃，滿足轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)應(yīng)用要求。同時(shí)，壓縮機(jī)所配備的噴氣增焓功能，一方面能夠增加系統(tǒng)的制熱量，另一方面還可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)器換熱來(lái)提高熱泵系統(tǒng)能效，從而更加節(jié)能高效。
節(jié)能減排效果顯著，不對(duì)環(huán)境造成影響
采用超高溫?zé)岜孟到y(tǒng)后：
? 對(duì)比純電加熱方案，一級(jí)轉(zhuǎn)輪節(jié)省能耗達(dá)27.2kW，能耗降低38%，整套轉(zhuǎn)輪設(shè)備能耗降低22%。后續(xù)如在類似設(shè)備二級(jí)轉(zhuǎn)輪上也采用超高溫?zé)岜眉夹g(shù)，節(jié)能效果將顯著提高至少30%以上。
? 一級(jí)轉(zhuǎn)輪再生電加熱及熱泵碳排放量減少了14kgCO?/h，減少碳排放38%左右，減排效果明顯。
? 再生排風(fēng)空氣中的水分在蒸發(fā)器側(cè)即結(jié)露變水，經(jīng)冷凝水排水口排出，并且溫度降低到22℃左右常溫，不對(duì)環(huán)境造成溫升和濕度影響。
創(chuàng)新技術(shù)成功應(yīng)用，具備行業(yè)推廣價(jià)值
艾默生的超高溫?zé)岜眉夹g(shù)在轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中獲得了創(chuàng)新性的成功應(yīng)用，其安裝和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)為未來(lái)的鋰電池生產(chǎn)除濕項(xiàng)目提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，不僅滿足生產(chǎn)工藝要求，也幫助鋰電池生產(chǎn)企業(yè)更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效，踐行“雙碳”目標(biāo)。
行業(yè)的低碳綠色發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新的技術(shù)和大膽的嘗試，更需要行業(yè)上下游企業(yè)間的共同協(xié)作。艾默生將繼續(xù)憑借豐富的實(shí)驗(yàn)室資源與先進(jìn)的技術(shù)，助力相關(guān)行業(yè)挖掘更具價(jià)值的應(yīng)用可能，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
