Koje su prednosti baterija za skladištenje energije?

Tehnički put kineske industrije skladištenja energije – elektrohemijsko skladištenje energije: Trenutno, uobičajeni katodni materijali litijum baterija uglavnom uključuju litijum kobalt oksid (LCO), litijum mangan oksid (LMO), litijum željezo fosfat (LFP) i ternarne materijale. Litijum kobaltat je prvi komercijalno dostupni katodni materijal sa visokim naponom, visokom gustinom punjenja, stabilnom strukturom i dobrom sigurnošću, ali visokom cijenom i niskim kapacitetom. Litijum manganat ima nisku cijenu i visok napon, ali su mu cikličke performanse slabe, a kapacitet nizak. Kapacitet i cijena ternarnih materijala variraju u zavisnosti od sadržaja nikla, kobalta i mangana (pored NCA). Ukupna gustina energije je veća od gustine litijum željezo fosfata i litijum kobaltata. Litijum željezo fosfat ima nisku cijenu, dobre cikličke performanse i dobru sigurnost, ali je njegova naponska platforma niska, a gustina zbijenosti niska, što rezultira niskom ukupnom gustinom energije. Trenutno, u energetskom sektoru dominiraju ternarni i litijum željezo, dok je u sektoru potrošnje više litijum kobalt. Materijali za negativne elektrode mogu se podijeliti na ugljične materijale i neugljične materijale: ugljični materijali uključuju umjetni grafit, prirodni grafit, mezofazne ugljične mikrosfere, meki ugljik, tvrdi ugljik itd.; neugljični materijali uključuju litijum titanat, materijale na bazi silicija, materijale na bazi kalaja itd. Prirodni grafit i umjetni grafit su trenutno najčešće korišteni. Iako prirodni grafit ima prednosti u cijeni i specifičnom kapacitetu, njegov vijek trajanja je kratak, a konzistencija loša; međutim, svojstva umjetnog grafita su relativno uravnotežena, s odličnim performansama cirkulacije i dobrom kompatibilnošću s elektrolitom. Umjetni grafit se uglavnom koristi za baterije za vozila velikog kapaciteta i litijum baterije visoke potrošnje, dok se prirodni grafit uglavnom koristi za male litijum baterije i litijum baterije opće potrošnje. Materijali na bazi silicija u neugljičnim materijalima su još uvijek u procesu kontinuiranog istraživanja i razvoja. Separatori litijum baterija mogu se podijeliti na suhe separatore i mokre separatore prema proizvodnom procesu, a premaz mokre membrane u mokrom separatoru će biti glavni trend. Mokri i suhi proces imaju svoje prednosti i nedostatke. Mokri postupak ima male i ujednačene pore i tanji film, ali su investicije velike, proces je složen, a zagađenje okoline veliko. Suhi postupak je relativno jednostavan, ima visoku dodanu vrijednost i ekološki je prihvatljiv, ali je veličinu pora i poroznost teško kontrolirati, a proizvod je teško razrijediti.

Tehnički put kineske industrije skladištenja energije – elektrohemijsko skladištenje energije: olovno-kiselinska baterija (VRLA) je baterija čija je elektroda uglavnom napravljena od olova i njegovog oksida, a elektrolit je rastvor sumporne kiseline. U stanju napunjenosti olovno-kiselinske baterije, glavna komponenta pozitivne elektrode je olovni dioksid, a glavna komponenta negativne elektrode je olovo; u stanju pražnjenja, glavne komponente pozitivne i negativne elektrode su olovni sulfat. Princip rada olovno-kiselinske baterije je da je olovno-kiselinska baterija vrsta baterije sa ugljen-dioksidom i sunđerastim metalnim olovom kao pozitivnim i negativnim aktivnim supstancama, respektivno, i rastvorom sumporne kiseline kao elektrolitom. Prednosti olovno-kiselinskih baterija su relativno zreo industrijski lanac, sigurna upotreba, jednostavno održavanje, niska cijena, dug vijek trajanja, stabilan kvalitet itd. Nedostaci su spora brzina punjenja, niska gustoća energije, kratak vijek trajanja ciklusa, lako izazivanje zagađenja itd. Olovno-kiselinske baterije se koriste kao rezervni izvori napajanja u telekomunikacijama, solarnim energetskim sistemima, elektronskim prekidačkim sistemima, komunikacijskoj opremi, malim rezervnim izvorima napajanja (UPS, ECR, računarski rezervni sistemi itd.), opremi za hitne slučajeve itd., te kao glavni izvori napajanja u komunikacijskoj opremi, električnim kontrolnim lokomotivama (vozila za akviziciju, vozila za automatski transport, električna vozila), mehaničkim pokretačima alata (bežične bušilice, električni pokretači, električne sanke), industrijskoj opremi/instrumentima, kamerama itd.

Tehnički put kineske industrije skladištenja energije – elektrohemijsko skladištenje energije: tečne protočne baterije i natrijum-sumporne baterije su vrsta baterije koja može skladištiti električnu energiju i prazniti je putem elektrohemijske reakcije rastvorljivog električnog para na inertnoj elektrodi. Struktura tipične monomera tečne protočne baterije uključuje: pozitivne i negativne elektrode; komoru elektrode okruženu dijafragmom i elektrodom; rezervoar za elektrolit, pumpu i sistem cjevovoda. Tečna protočna baterija je elektrohemijski uređaj za skladištenje energije koji može ostvariti međusobnu konverziju električne energije i hemijske energije putem oksidacijsko-redukcijske reakcije tečnih aktivnih supstanci, čime se ostvaruje skladištenje i oslobađanje električne energije. Postoje mnogi podtipovi i specifični sistemi tečnih protočnih baterija. Trenutno postoje samo četiri vrste sistema tečnih protočnih baterija koje su zaista detaljno proučene u svijetu, uključujući tečne protočne baterije od potpuno vanadijuma, tečne protočne baterije od cink-broma, tečne protočne baterije od željeza i hroma i tečne protočne baterije od natrijum polisulfida/broma. Natrijum-sumporna baterija se sastoji od pozitivne elektrode, negativne elektrode, elektrolita, dijafragme i omotača, što se razlikuje od općih sekundarnih baterija (olovno-kiselinska baterija, nikl-kadmijumska baterija itd.). Natrijum-sumporna baterija se sastoji od rastopljene elektrode i čvrstog elektrolita. Aktivna supstanca negativne elektrode je rastopljeni metal natrijum, a aktivna supstanca pozitivne elektrode je tečni sumpor i rastopljena natrijum polisulfidna so. Anoda natrijum-sumporne baterije se sastoji od tečnog sumpora, katoda od tečnog natrijuma, a beta-aluminijumska cijev od keramičkog materijala je odvojena u sredini. Radna temperatura baterije mora se održavati iznad 300 °C kako bi se elektroda održala u rastopljenom stanju. Tehnički put kineske industrije skladištenja energije - gorivne ćelije: ćelija za skladištenje vodonične energije, vodonična gorivna ćelija je uređaj koji direktno pretvara hemijsku energiju vodonika u električnu energiju. Osnovni princip je da vodonik ulazi u anodu gorivne ćelije, razlaže se na protone gasa i elektrone pod djelovanjem katalizatora, a formirani protoni vodonika prolaze kroz membranu za izmjenu protona i stižu do katode gorivne ćelije, gdje se kombiniraju s kisikom stvarajući vodu. Elektroni do katode gorivne ćelije dosežu kroz vanjski krug i formiraju struju. U suštini, to je uređaj za proizvodnju energije elektrohemijskom reakcijom. Veličina tržišta globalne industrije skladištenja energije - novi instalirani kapacitet industrije skladištenja energije se udvostručio - veličina tržišta globalne industrije skladištenja energije - litijum-jonske baterije su i dalje glavni oblik skladištenja energije - litijum-jonske baterije imaju prednosti visoke gustine energije, visoke efikasnosti konverzije, brzog odziva itd., te trenutno imaju najveći udio instaliranog kapaciteta, osim pumpno akumuliranih baterija. Prema dokumentu o razvoju kineske industrije litijum-jonskih baterija (2022) koji su zajednički objavili EVTank i Ivy Institute of Economics. Prema podacima iz bijele knjige, u 2021. godini, ukupne globalne isporuke litijum-jonskih baterija iznosit će 562,4 GWh, što predstavlja značajan porast od 91% u odnosu na prethodnu godinu, a njihov udio u globalnim novim instalacijama za skladištenje energije također će premašiti 90%. Iako su i drugi oblici skladištenja energije, poput vanadijumskih protočnih baterija, natrijum-jonskih baterija i baterija na komprimirani zrak, također počeli dobivati sve više pažnje posljednjih godina, litijum-jonske baterije i dalje imaju velike prednosti u pogledu performansi, troškova i industrijalizacije. Kratkoročno i srednjoročno, litijum-jonske baterije će biti glavni oblik skladištenja energije u svijetu, a njihov udio u novim instalacijama za skladištenje energije ostat će na visokom nivou.

Longrun-energy se fokusira na područje skladištenja energije i integrira bazu usluga lanca snabdijevanja energijom kako bi pružio rješenja za skladištenje energije za domaćinstva, industrijske i komercijalne scenarije, uključujući dizajn, obuku za montažu, tržišna rješenja, kontrolu troškova, upravljanje, rad i održavanje itd. Dugogodišnjom saradnjom s poznatim proizvođačima baterija i invertora, saželi smo tehnološko i razvojno iskustvo kako bismo izgradili integriranu bazu usluga lanca snabdijevanja.