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1、. .基于超级电容与动力电池的混合能量储项目一、项目总论（一）项目名称1、项目名称：基于超级电容与动力电池的混合能量储项目2、项目运作法人：中国安防技术有限公司3、项目性质：固定资产投资新建项目4、项目建设地点：湖南省浏阳河产业示范园区5、项目负责人：（二）运作法人概况本项目运作法人为安科智慧城市技术（中国）有限公司,注册资金10亿元人民币，是专业从事智慧城市、数字城市、平安城市运营的综合型企业，是深圳市直通车服务企业、高新技术企业、软件企业、自主创新行业龙头企业、软件收入百强企业，以及广东省战略性新兴产业骨干培育企业、百强企业。主要经营业务包括：智慧城市整体解决方案、产业链投融资运营整合、安
2、全防范领域相关产品设计、研发、生产、集成、销售、运营服务等，是我国智慧城市建设的先行者。公司现有员工455人，90%以上员工拥有大学以上学历，其中研发人员400多人，拥有硕士以上学历近百人。生产经营业绩如下表：表 1 企业近三年来的财务情况（单位：万元）项目2010年2011年2012年销售收入165604.58364714.57399723.29利润总额22753.8266168.6369647.92净利润20231.7658349.9561098.91利税总额2583372032.8876544.41纳税总额2027.765864.256896.49总资产319192.73540345.5
3、2886424.51净资产100231.05136009.92222259.56固定资产1802917476.1461921.68作为安全防范行业国内大型集团企业，CSST提供了从研发、制造、设计、集成、施工到服务的一条龙的产品服务与解决方案。公司致力于从事对社会安全有益的事业，缔造时代大安防，成为国内领先、国际知名的安防与消防产品供货商、软件与解决方案提供商、安防产品管道商、集成工程服务商和安防服务运营商。CSST是国内顶级的设备制造商，于深圳市光明新区建有制造基地。制造基地建筑面积10万多平方米，拥有6栋现代化厂房。园区设有大型贴片中心、注塑中心、五金中心、模具中心、检测中心，提供完善的产
4、品制造链纵向和横向的配套服务及支持平台，整合优化了产品的制造能力，专心制造、精益求精。同时配备专业化的国际营销团队，通过规模生产、规范管理，构建海外营销网络，全力打造世界最大的安防制造基地。CSST是国内顶级的软件与系统平台开发商，自主开发多项安防核心技术，具有强大的软件研发能力和平台整合能力。通过持续安全管理创新，为全球中高端客户提供智能安全系统平台软件、IP小型网络监控系统及多行业应用解决方案。公司依托软件与集成方面的卓越能力，整合集团旗下多家制造商的硬件产品，打造各类应用环境下完善的项目解决方案。CSST是国内顶级的系统集成商，致力于为各行各业提供全面安全解决方案和集成项目实施，主要业务
5、涉及平安城市建设、城市应急指挥建设、家居安全、环境安全监测、常规安全工程、国际集成工程、消防集成等领域。公司较早就参与了平安城市、应急指挥等方面的建设，拥有强大的工程管理经验和系统整合能力，具有全套工程施工资质，众多优质案例。公司客户遍及政府、公安、军事、电信、金融、能源、交通、机场、铁路、商业、医疗、教育、家庭等各行各业，应用区域到达中国最北端的漠河，应用环境到达最极端的喜马拉雅山高原、高山气候环境。CSST是国内顶级的安防服务商，CSST集团强大的资金和系统产业构成优势，快速建立覆盖全国的强大运营体系及服务网络，致力于中国安防服务市场的综合建设，面向政府、军事、电信、金融、能源、商业、医疗
6、、教育、家庭等领域提供全方位的安防运营维保服务，推出了报警运营服务、租赁服务、维保服务、职业培训、安防交钥匙工程等各类服务，以专业质量保障安防系统的正常运行、用户财产乃至生命的安全。CSST是国内顶级的管道服务商，致力于整合优化国内市场的销售管道和业务，构建了深入全国各级城市的安全产品营销服务体系，以旗舰店、加盟店等一站式销售模式，提供就近便捷的售前、售中、售后服务支持和保障。目前建成一个具有37个办事处、150多家经销商、3000多家大客户的服务网络。目前，安防行业多家国际巨头已将CSST作为在中国开展合作的最佳伙伴。公司近年承担和已完成签约的智慧城市建设项目包括：n 惠州仲恺数字化创业广场
7、智能化项目（10亿）n 南京数字化新城科技园项目（66亿）n 安徽铜陵数字化项目（一期）（15亿）n 昆明电子警察和道路监控系统（2.1亿）n 南京数字化新城科技园项目（二期）（52亿）n 常州钟楼数字化科创园项目（20亿）n 泰州市高港区临港产业园项目（30亿）n 淮南市数字化国家城市湿地公园生态项目（9.6亿）n 镇江丹徒区数字化小区建设项目（9亿）n 2010年包头市石拐区数字城市建设项目（5.6亿）n 宁波北仑资源分配中心信息化项目（4.5亿）n 2011年南京紫金（浦口）科技创业特别小区（13亿）n 澳大利亚悉尼BIRUBI数字化景区项目（0.39亿美元）n 澳洲黄金海岸数字化景区项
8、目（1.5亿美元）n 美国新能源环保工厂项目（1.4亿美元）n 美国纽约Waterfront低碳环保项目（0.7亿美元）n 匈牙利智能新城项目（1.4亿美元）n 加拿大智能小区项目（0.63亿美元）（三）报告编制依据本项目的实施有依可循，主要依据如下：u 有关超级电容、动力电池的市场调查资料；u 有关混合储能的调查资料；u 项目所在地及周边城市的环境调查资料；u 项目所涉内容国内、国际市场调查资料。（四）项目实施必要性目前电池存储系统是当前主流的能源利用方案，但传统的电池存储存在效率及寿命的使用瓶颈，已经制约了信息技术、物联网等应用的发展。未来经济的发展将主要依赖于能源的利用效率，依托于集团领
9、先的技术实力和财力基础，建议加快完成实验技术成果向产业化转变的步伐，有必要积极准备基于超级电容的混合储能系统的早日投产。目前，离产品化还有以下几个不足需要完善：u 考虑新能源峰值功率需求，电池的功率密度相对不足，可能导致两大问题：或需要增大电池包容量，进一步增加了系统成本；或使得电池在过大的充放电率情况下工作，影响电池寿命。u 新能源应用运行过程中，会频繁出现浪涌电流，对电池寿命造成不良影响。u 电池充电效率有限，对于快速能量流的吸收受到限制，成为整体效率优化提高瓶颈。针对以上问题，我们建议开发电容加电池混合能量存储系统，通过不同存储媒质的互补优化，提高整体性能。混合能量存储技术的应用，可减小
10、电池瞬态浪涌充/放电流，提高再生制动效率，并延长电池寿命，可应用于风力、太阳能发电及新能源汽车能量源的储能系统，在新能源系统与智能电网的协同运作中亦发挥重要作用。此外，混合储能系统还可协助系统在灾变事故后重新启动与快速恢复，提高系统的自愈能力。而目前市场上（包括海外和国内）均没有基于电池和超级电容的混合能源系统产品，由此可见，混合能量存储系统存在很大的市场价值和应用前景。（五）可行性研究概述安科智慧城市技术（中国）有限公司，属于中国安防集团（以下简称CSST）成员单位，是国内智慧城市技术与安防技术最大的运营商之一，公司在混合能量存储技术领域拥有大量的技术积累和项目实施经验，特别是在动力电池管理
11、及能量流控制领域拥有丰富项目经验和深厚的技术储备，为各地政府部门建设智慧城市提供技术保障和更好的解决方案。项目团队在能量存储领域的优势及竞争力总结如下：首先，项目团队得到CSST的支持，以智慧城市作为应用平台，为技术的验证优化及产业化进程，发挥了极其重要的作用。同时利用项目核心人员在学术、科研、产业各领域的强大网络，可借助国内外一流专家和研发团队，进行优势互补，进一步提升本团队的研发能力。其次，项目团队一直专注于能量存储系统的研发，完成动力电池管理系统，充电站控制及能量交换机制等项目的研发及产品化进程。这些经验将是混合能量存储系统项目开发的学术基础和成功关键。再次，项目团队一直采用需求导向及模
12、块化的开发方法流程。运用模块化开发流程的丰富经验，我们将在混合能量存储系统从概念、原型到产品的开发过程中增强可跟踪性，降低技术转移复杂性。最后，项目团队拥有技术实力强大的研发人员，在电池管理及测试、能量流控制及优化领域均具备丰富项目经验和深厚学术背景。团队的项目经验和技术储备可使得项目在成本优化的情况下实现优秀的技术成果。图6 新能源中心优势与能力公司的壮大和发展以及在相关领域的技术优势保障了本项目的顺利进行，本项目也将在公司承担的各智慧城市项目中进行产业化应用。参考资料二、行业及公司技术现状（一）行业技术发展趋势1.混合能量存储技术发展趋势（1）风能、太阳能、水力发电及电动汽车的新能源能量流
13、控制，需要面对共同的技术挑战；（2）频繁出现浪涌电流，峰值功率需求大，能量效率有限；（3）太阳能等存在的间歇性、不稳定性和不可控缺陷，能源存储系统成为关键配套系统以保证其能量流的均衡性和连续性。新能源应用的源效率及性能很大程度上受制于能量存储系统。锂离子、镍氢电池和其它电池技术在提供可靠的能量存储解决方案上已取得很大进步。它们已在许多设计中得到应用，并解决了以往的许多成本问题，但设计工程师最终仍面临着与使用铅酸电池时一样的问题，即所有这些技术都是基于化学反应，它们的使用寿命有限并受温度的限制，而且对大电流的需求也会直接影响它们的使用寿命。因此，这些电池技术在持久性和可靠应用方面还面临着一些挑战
14、。目前电池能量存储系统是比较主流的方案。然而，电池能量存储系统有几点不足有待我们进一步改善：n 考虑新能源峰值功率需求，电池的功率密度相对不足，可能导致两大问题：或需要增大电池包容量，进一步增加了系统成本；或使得电池在过大的充放电率情况下工作，影响电池寿命。n 新能源应用运行过程中，会频繁出现浪涌电流，对电池寿命造成不良影响。n 电池充电效率有限，对于快速能量流的吸收受到限制，成为整体效率优化提高的瓶颈。图2-1 动力电池与超级电容特性对比研究发现，超级电容的特性与电池有很好的互补性。三洋动力电池与Maxwell超级电容单体特性对比可得知，动力电池有高能量密度与低功率密度，超级电容有低能量密度
15、和高功率密度，同时超级电容循环寿命为动力电池的250倍。开发基于超级电容加锂电池的混合能量存储系统，通过超级电容和电池这两种不同存储媒质的结合与性能的互补优化，实现能量存储的整体性能提高。超级电容低内阻特性使得混合储能系统可充放吸收频繁浪涌能量流；同时超级电容超长寿命可实现能量流削峰填谷的作用。其应用可减小电池瞬态浪涌充/放电流，提高再生制动效率，并延长电池寿命，可应用于风力、太阳能发电及新能源汽车能量源的储能系统，在新能源系统与智能电网的协同运作中亦发挥重要作用。2.混合能量存储技术国内外发展现状传统的电池存储存在效率及寿命的使用瓶颈，国内外各科研机构在混合能量存储领域，绝大部分的工作均基于纯模拟环境。伊利诺科技大学搭建了一个缩小的桌上混合能量存储测试系统；克莱姆森大学、昆士兰大学、武汉大学与山东大学均关注于纯模拟环境下的混合能量存储系统性能仿真分析；美国 Ioxus Inc.设计了小型混合储能样品。但目前仍没有遵循混合储能技术路线的产品接受过市场的检验和测试。世界各大汽车行业巨头关注于超级电容混合储能的应用。日产iV概念车采用超级电容加生物电池混合储能方案；而本田FCX概念车，采用超级电容加燃料电池混合储能方案。此外，国内电池/电容企业开始大力投入混合储能等相关技术的研究，包括了天津力神、中航锂电等动力电池企业和上海奥
