Какви са предимствата на батериите за съхранение на енергия?

Технически път на китайската индустрия за съхранение на енергия – електрохимично съхранение на енергия: В момента общите катодни материали на литиевите батерии включват главно литиево-кобалтов оксид (LCO), литиево-манганов оксид (LMO), литиево-железен фосфат (LFP) и тройни материали. Литиевият кобалтат е първият комерсиализиран катоден материал с високо напрежение, висока плътност на изтичане, стабилна структура и добра безопасност, но с висока цена и нисък капацитет. Литиевият манганат има ниска цена и високо напрежение, но цикличните му характеристики са лоши, а капацитетът му също е нисък. Капацитетът и цената на тройните материали варират в зависимост от съдържанието на никел, кобалт и манган (в допълнение към NCA). Общата енергийна плътност е по-висока от тази на литиево-железния фосфат и литиевия кобалтат. Литиево-железният фосфат има ниска цена, добри циклични характеристики и добра безопасност, но напрежението му е ниско, а плътността на уплътняване е ниска, което води до ниска обща енергийна плътност. В момента енергийният сектор е доминиран от тройни и литиево-железни материали, докато потребителският сектор е по-скоро литиево-кобалтов. Материалите за отрицателни електроди могат да бъдат разделени на въглеродни и невъглеродни материали: въглеродните материали включват изкуствен графит, естествен графит, мезофазни въглеродни микросфери, мек въглерод, твърд въглерод и др.; невъглеродните материали включват литиев титанат, материали на силициева основа, материали на калаена основа и др. Естественият графит и изкуственият графит са най-широко използваните в момента. Въпреки че естественият графит има предимства по отношение на цената и специфичния капацитет, животът му е нисък, а консистенцията му е лоша; свойствата на изкуствения графит обаче са относително балансирани, с отлична циркулация и добра съвместимост с електролита. Изкуственият графит се използва главно за автомобилни батерии с голям капацитет и литиеви батерии за висок клас потребители, докато естественият графит се използва главно за малки литиеви батерии и литиеви батерии за общо предназначение. Материалите на силициева основа в невъглеродните материали все още са в процес на непрекъснати изследвания и разработки. Сепараторите за литиеви батерии могат да бъдат разделени на сухи сепаратори и мокри сепаратори според производствения процес, като мокрото мембранно покритие в мокрия сепаратор ще бъде основната тенденция. Мокрият и сухият процес имат своите предимства и недостатъци. Мокрият процес има малък и равномерен размер на порите и по-тънък филм, но инвестицията е голяма, процесът е сложен и замърсяването на околната среда е голямо. Сухият процес е сравнително прост, с висока добавена стойност и екологичен, но размерът на порите и порьозността са трудни за контролиране и продуктът е труден за разреждане.

Техническият път на китайската индустрия за съхранение на енергия – електрохимично съхранение на енергия: оловно-киселинните батерии (VRLA) са батерии, чийто електрод е изработен главно от олово и неговия оксид, а електролитът е разтвор на сярна киселина. В състояние на зареждане на оловно-киселинните батерии основният компонент на положителния електрод е оловен диоксид, а основният компонент на отрицателния електрод е олово; в състояние на разреждане основните компоненти на положителния и отрицателния електрод са оловен сулфат. Принципът на работа на оловно-киселинните батерии е, че те са вид батерии с въглероден диоксид и гъбесто метално олово като съответно положителни и отрицателни активни вещества, а разтвор на сярна киселина като електролит. Предимствата на оловно-киселинните батерии са относително зряла индустриална верига, безопасна употреба, лесна поддръжка, ниска цена, дълъг експлоатационен живот, стабилно качество и др. Недостатъците са бавна скорост на зареждане, ниска енергийна плътност, кратък цикъл на живот, лесно замърсяване и др. Оловно-киселинните батерии се използват като резервни захранвания в телекомуникациите, слънчевите енергийни системи, електронните комутационни системи, комуникационното оборудване, малките резервни захранвания (UPS, ECR, компютърни резервни системи и др.), аварийното оборудване и др., както и като основни захранвания в комуникационно оборудване, електрически управляващи локомотиви (превозни средства за придобиване, автоматични транспортни средства, електрически превозни средства), механични стартери за инструменти (безжични бормашини, електрически задвижващи машини, електрически шейни), промишлено оборудване/инструменти, камери и др.

Техническият път на китайската индустрия за съхранение на енергия – електрохимично съхранение на енергия: течно-проточни батерии и натриево-серни батерии. Течно-проточните батерии са вид батерия, която може да съхранява и разрежда електричество чрез електрохимична реакция на разтворима електрическа двойка върху инертния електрод. Структурата на типична мономерна течно-проточна батерия включва: положителни и отрицателни електроди; Електродна камера, заобиколена от диафрагма и електрод; Резервоар за електролит, помпа и тръбопроводна система. Течно-проточната батерия е електрохимично устройство за съхранение на енергия, което може да осъществи взаимно преобразуване на електрическа енергия и химическа енергия чрез окислително-редукционна реакция на течни активни вещества, като по този начин се осъществява съхранението и освобождаването на електрическа енергия. Съществуват много подразделени видове и специфични системи течно-проточни батерии. В момента в света има само четири вида течно-проточни батерии, които са наистина задълбочено проучени, включително изцяло ванадиеви течно-проточни батерии, цинково-бромни течно-проточни батерии, желязо-хромни течно-проточни батерии и течно-проточни батерии с натриев полисулфид/бром. Натриево-серната батерия се състои от положителен електрод, отрицателен електрод, електролит, диафрагма и корпус, което е различно от обикновените вторични батерии (оловно-киселинни батерии, никел-кадмиеви батерии и др.). Натриево-серната батерия се състои от разтопен електрод и твърд електролит. Активното вещество на отрицателния електрод е разтопен метален натрий, а активното вещество на положителния електрод е течна сяра и разтопена натриева полисулфидна сол. Анодът на натриево-серната батерия е съставен от течна сяра, катодът е съставен от течен натрий, а бета-алуминиевата тръба от керамичен материал е разделена по средата. Работната температура на батерията трябва да се поддържа над 300°C, за да се поддържа електродът в разтопено състояние. Технически път на китайската индустрия за съхранение на енергия – горивни клетки: водородна клетка за съхранение на енергия. Водородната горивна клетка е устройство, което директно преобразува химическата енергия на водорода в електрическа енергия. Основният принцип е, че водородът навлиза в анода на горивната клетка, разлага се на газови протони и електрони под действието на катализатора, а образуваните водородни протони преминават през протоннообменната мембрана, за да достигнат катода на горивната клетка и да се комбинират с кислород, за да генерират вода. Електроните достигат до катода на горивната клетка през външна верига, за да образуват ток. По същество това е устройство за генериране на енергия чрез електрохимична реакция. Пазарният размер на световната индустрия за съхранение на енергия - новият инсталиран капацитет на индустрията за съхранение на енергия се е удвоил - пазарният размер на световната индустрия за съхранение на енергия - литиево-йонните батерии все още са основната форма на съхранение на енергия - литиево-йонните батерии имат предимствата на висока енергийна плътност, висока ефективност на преобразуване, бърза реакция и т.н. и в момента са с най-висок дял от инсталирания капацитет, с изключение на помпено-акумулиращите централи. Според бялата книга за развитието на китайската индустрия за литиево-йонни батерии (2022 г.), публикувана съвместно от EVTank и Ivy Institute of Economics. Според данните от бялата книга, през 2021 г. общите доставки на литиево-йонни батерии в световен мащаб ще бъдат 562,4 GWh, което е значително увеличение от 91% на годишна база, а делът им в новите инсталации за съхранение на енергия в световен мащаб също ще надхвърли 90%. Въпреки че други форми на съхранение на енергия, като ванадиеви батерии, натриево-йонни батерии и батерии със сгъстен въздух, също започнаха да получават все повече внимание през последните години, литиево-йонните батерии все още имат големи предимства по отношение на производителност, цена и индустриализация. В краткосрочен и средносрочен план литиево-йонните батерии ще бъдат основната форма на съхранение на енергия в света, а делът им в новите инсталации за съхранение на енергия ще остане на високо ниво.

Longrun-energy се фокусира върху областта на съхранението на енергия и интегрира базата от услуги за веригата за доставки на енергия, за да предостави решения за съхранение на енергия за битови, промишлени и търговски сценарии, включително проектиране, обучение за монтаж, пазарни решения, контрол на разходите, управление, експлоатация и поддръжка и др. С дългогодишно сътрудничество с известни производители на батерии и инвертори, ние обобщихме технологичния и развойния опит, за да изградим интегрирана база от услуги за веригата за доставки.