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EK除湿机X2.0:废热再生“颠覆”传统锂电除湿

随着动力电池厂商不断大规模投资扩产,以及储能市场的快速发展,伴随而来的是对锂电设备更高效、更节能的诉求提升。

锂电池生产工艺分为前段、中段和后段,各工序段对于湿度的要求是非常明确且苛刻的,因为这直接关系到电池的良品率、一致性等安全和性能问题。例如中段电芯合成环节卷绕注液露点温度的要求为-20℃至-50℃,原因是极度干燥的环境下,水分和粉尘等异物混入电解液中,会直接影响锂电池容量密度,甚至极端情况下会引发锂电池起火爆炸。

为了维持锂电池生产环节的湿度,需要借助专用设备。而目前转轮除湿机是行业内唯一的,也是能够稳定保障锂电生产车间低湿度环境的专用设备。

3月16-17日,OFweek 2023(第七届)锂电池&电动汽车产业年会暨维科杯·2022锂电行业年度评选颁奖典礼在深圳成功举办。

在16日由EK转轮除湿冠名的“电动汽车&动力电池专场”上的会议上,EK中国区市场总监、IECD事业部总监王健发表了“先进锂电智造湿度环境节能解决方案 ”的主题演讲,并在会议期间接受了维科网锂电的专访,围绕新产品、新技术、新系统展开了介绍。

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图:EK中国区市场总监、IECD事业部总监王健

废热再生“颠覆”除湿技术革新

在锂电池生产环节,车间环境的温湿度控制能耗已经占到电池生产线能耗的约43%,电池企业急需解决生产过程中除湿设备能耗居高不下的问题。

对此,EUROKLIMAT集团(简称EK)推出了ADR-DRY X2.0一体化高效转轮除湿机,打破了传统的冷冻水+单(双)转轮除湿方案,具有明显的节能优势,节能率最高可达45.8%,且适用于不同工艺车间,可以有效解决电池生产的高能耗痛点。

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ADR-DRY X2.0(图源:EK)

ADR-DRY X2.0一体化高效转轮除湿机拥有六大特点:

1、前级预冷低温直膨,预冷直达DP5级别。传统的转轮除湿机是采用冷冻水做预冷,但冷冻水前期只能预冷到温度12℃、含湿量8克左右,而要由8克含湿量达到目标克数含湿量,需要由转轮来承担全部的能耗代价。

为此,EK 强势推出DP5低温直膨技术,可以将转轮前的温度控制在5.0℃,含水量在5.12克左右。关键的革新之处在于,预冷低温直膨技术降低了转轮处理进风的温度及含湿量,大幅减少了转轮需要处理的湿负荷,同时降低了转轮处理后的出风温度,从而又减少了转轮后表冷器的负荷。

目前DP5低温直膨技术已运用至ADR-DRY X1.0和2.0系列产品上。

2、废热型高温热泵加热再生风。高温热泵是ADR-DRY X2.0“颠覆”革新之处,相较1.0系列产品通过降低再生风的加热功率实现节能,ADR-DRY X2.0则是通过回收工业废水中的热量,经由高温热泵转化成高品质热源, 可以将再生空气加热至120℃,热泵加热能效高达2.5。

相较电加热,高温热泵可节约68%碳排放;相较蒸汽加热,高温热泵可节约38%运行成本,20%碳排放。

值得一提的是,高温热泵还可通过模块化设计,实现按需搭配组合,且安装十分便捷。

3、可以兼容10~12℃中温冷冻水,适配高效机房系统,一二代产品均可兼容;

4、采用百瑞DRI除湿转轮芯体,保证除湿机高效可靠运行;

5、采用热回收型变频调温技术,可在5~30℃范围调节送风温度,最终实现0能耗变频调温;

6、机组配备AIoT云控制系统,可以实现实时数据上传、预警和远程优化升级。

双罗组合完美解决湿度环境控制

EKWR云智慧高效集成冷站+ADR-DRY X2.0一体化高效转轮除湿机组成了EK双罗“R”机组的强劲除湿组合,可有效解决冷冻机房建设成本高、周期长,除湿系统配套冷冻机房能效低、除湿再生加热能耗高等行业痛点,助力锂电池企业进一步提升能源利用效率,降低企业运行成本,整体系统较传统方案节能可达53.8%。

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EKWR云智慧高效集成冷站(图源:EK)

除湿机是高能耗产品,其需要冷水主机来提供稳定的冷冻水。因此,需要对冷冻机房进行能效管理。

据王健介绍,新能源汽车整体的投产速度非常紧迫,而传统机房自控与机电安装为两个专业,大量协调配合工作,无法达到最优运行效果;同时,现场施工复杂,机房建设成本高,现场安装周期长,从材料选购安装需要180~210天的工期,往往存在高周期、高成本等问题。EKWR云智慧高效集成冷站的工程周期可缩减50~60天,节省了一半以上的时间,帮助锂电池工厂建设缩短建设周期。

同时,传统机房仅冷水主机与水泵等主要设备出厂前测试验收 ,整套系统运行质量需依靠安装单位专业水平,可靠性低,机房的实际运行能效存在不确定性。而EKWR云智慧高效集成冷站全部组件出厂前进行测试试运行,充分发挥系统运行效率保证最佳系统能效,采用中温冷冻水适配高效机房系统,全年综合费用节能率达49.55%。

而在除湿系统方面,EKDR X2.0 一体化高效转轮除湿机组,采用中温冷冻水,结合预冷集成直膨技术,对比冷冻水+转轮方案,降低了进转轮的温度及含湿量,减少了转轮需要处理的除湿量,进一步降低经过转轮后的出风温度。在转轮再生区域,由于转轮处理区域的除湿量降低,因此降低了需要的再生风量及温度,减少了再生加热的能耗。

持续升级迭代,填补标准空白

EK双罗“R”组合具有超强适配性,高效集成冷站既可和1.0系列产品组合,也可和2.0系列产品组合。这意味着,EK可以为锂电企业提供定制化的除湿系统解决方案,满足电池企业不同产能规模和不同工艺技术路线的工厂除湿要求。未来,EK双罗“R”组合也将持续升级迭代!

据王健透露,ADR-DRY X2.0 一体化高效转轮除湿机已有电池客户中试线应用,EK年内还将有新品/技术发布。

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双罗“R”组合(图源:EK)

目前,转轮除湿领域标准缺失,EK希望担起行业龙头之责,填补标准空白。去年上半年EK发布了《一体式复合型转轮除湿机组》企业标准及能效评价标准,该标准的发布实施,为除湿系统节能提供了评价依据,在建立行业规范、提升企业生产效益、推进行业高质量发展方面具有重要意义。

据王健介绍,目前已有相关国家机构与EK沟通标准事宜,转轮除湿领域的行业标准有望快速推进。

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