Чому існують батареї для зберігання енергії та батареї живлення, хоча обидві вони є літієвими батареями? Багато хто задається питанням про це. Тут ми пояснимо відмінності між ними.
Хоча батареї для накопичення енергії та батареї живлення зазвичай базуються на літій-іонній технології (наприклад, літій-залізо-фосфатний або потрійний літій), їх застосування та вимоги значно відрізняються, що призводить до значних відмінностей у конструкції, продуктивності та тривалості життя.
Простіше кажучи, можна скористатися аналогією:
Акумулятори живлення схожі на спринтерів: надають пріоритет вибуховій потужності, швидкості та маневреності (висока потужність, висока щільність енергії). Наприклад, багато акумуляторів електромобілів тепер підтримують швидку зарядку; повільна зарядка займає 8 годин, тоді як швидка зарядка може повністю зарядити всього за 30 хвилин.
Акумуляторні батареї схожі на марафонців: у пріоритеті витривалість, стабільність і-рентабельність (тривалий термін служби, висока безпека, низька вартість). Нижче ми докладно порівняємо їх за кількома параметрами, як показано в таблиці нижче.
|
Особливість |
Акумулятор живлення |
Акумуляторна батарея |
|---|---|---|
|
Сценарії застосування |
Електромобілі (EV), електричні велосипеди, електроінструменти та інше мобільне обладнання або обладнання для керування автомобілем. |
Сторона виробництва електроенергії (сонячна/вітер + накопичувачі), сторона мережі (зниження пікових навантажень і регулювання частоти), сторона користувача (житлові/комерційні та промислові сховища), резервне живлення базової станції телекомунікацій та інші стаціонарні програми. |
|
Основні вимоги |
Висока щільність енергії (великий запас ходу) і висока щільність потужності (швидке прискорення та швидка зарядка). |
Довгий термін служби (щоденна зарядка/розрядка протягом багатьох років), висока безпека (значний вплив у разі поломки) і низька вартість. |
|
Щільність енергії |
Дуже високий. Пріоритет спрямований на зменшення ваги та збільшення запасу ходу. |
Відносно низький. Оскільки системи стаціонарні, вага та об’єм менш критичні; щільністю енергії можна пожертвувати заради кращої безпеки та тривалості життя. |
|
Щільність потужності |
Високий. Потрібен миттєвий вихід великого струму для прискорення та підйому. |
Помірний. За винятком сценаріїв регулювання частоти, більшість додатків потребують стабільної та відносно низької вихідної потужності. |
|
Цикл життя |
Зазвичай 1000–3000 циклів (залежно від хімії; NMC коротший, LFP довший). Термін служби автомобіля 8-15 років. |
Very high, typically >3500 циклів і може перевищувати 10 000 циклів. Системи накопичення енергії розраховані на 15–20 років. |
|
Швидкість заряду/розряду |
Високий. Часте швидке заряджання та висока-швидкість розряду (наприклад, швидке заряджання, раптове прискорення). |
Низький. Зазвичай працює на низьких і стабільних рівнях (наприклад, 0,5C або нижче), щоб подовжити термін служби. |
|
Чутливість до вартості |
Високий. Вартість акумулятора безпосередньо впливає на ціну автомобіля та конкурентоспроможність на ринку. |
Надзвичайно високий. Основна конкурентоспроможність полягає в рівній вартості зберігання, що вимагає мінімально можливої вартості батареї. |
|
Операційне середовище |
Комплекс: вібрація, удари, широкий діапазон температур (-30 градусів до 50 градусів +). |
Відносно стабільний і керований. Зазвичай встановлюються всередині приміщень або в контейнерах із вдосконаленими системами керування температурою. |
|
Система керування акумулятором (BMS) |
Дуже складний. Потрібен-моніторинг кожної клітини в реальному часі, керування високою-швидкістю заряджання/розряджання та забезпечення безпеки під час динамічної роботи автомобіля. |
Більше уваги приділяється балансуванню та управлінню тривалістю життя. З великою кількістю комірок (масштаб МВт-год) BMS має забезпечити послідовність і оптимізувати стратегії заряду/розряду. |
|
Основні технології |
Нікель-марганцево-кобальтові (NMC) батареї (для високої щільності енергії) і літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї (для безпеки та тривалості служби, збільшення частки ринку). |
Переважно літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї через їх переваги в безпеці, терміні служби та вартості, які добре відповідають вимогам до зберігання енергії. |
Літій-іоннийСкладальна лінія акумуляторної батареїшироко використовується в електроінструментах, розумних будинках, електричних транспортних засобах, фотоелектричних накопичувачах енергії, інтелектуальному освітленні, мобільному живленні, невеликій побутовій техніці та транспортних засобах нової енергії тощо.
Хоча батареї живлення та батареї накопичувачів енергії багато в чому відрізняються, основний принцип елементів однаковий: обидві складаються з позитивного електрода, негативного електрода, сепаратора та електроліту. Однак є значні відмінності в конструкції та виборі матеріалів. Наприклад, силові батареї вимагають високої -швидкості заряджання та розряджання, що вимагає вибору матеріалів позитивного електрода з кращою провідністю та нижчим D50, а також містить провідні агенти, такі як ВНТ, для покращення продуктивності.
Крім того, щоб досягти високої швидкості розряду, щільність ущільнення та поверхнева щільність не можуть бути занадто високими. На даний момент більшість накопичувачів енергії мають ємність 280 А·год або 314 А·год і переважно складаються в стопку. Акумуляторні батареї, з іншого боку, бувають як намотаних (циліндричних і призматичних), так і пакетних (призматичних) форм.
Про нас
Acey New Energyє постачальником-обладнання високого класу та комплексних рішень для виробничих ліній для нової сфери виробництва батарей. Ми прагнемо надавати глобальним виробникам акумуляторів, науково-дослідним установам та інноваційним енергетичним організаціям повний-цикл послуг від експериментальної розробки до великомасштабного-виробництва. Незалежно від того, чи це лабораторне{5}}виробництво зразків, пілотна-перевірка процесу чи планування та будівництво великомасштабних-виробничих ліній, ми можемо надати-підтримку в комплексі, охоплюючи проектування макета фабрики, дослідження та розробки обладнання та виробництво,-встановлення на місці та введення в експлуатацію, а також навчання експлуатації.
