Millised on energiasalvestusaku eelised?

Hiina energiasalvestustööstuse tehniline tee – elektrokeemiline energia salvestamine: Praegu on liitiumakude tavaliste katoodimaterjalide hulka peamiselt liitiumkoobaltoksiid (LCO), liitiummangaanoksiid (LMO), liitiumraudfosfaat (LFP) ja ternaarsed materjalid. Liitiumkobaltaat on esimene kommertsialiseeritud katoodimaterjal, millel on kõrge pinge, kõrge kontakttihedus, stabiilne struktuur ja hea ohutus, kuid kõrge hind ja madal mahtuvus. Liitiummanganaadil on madal hind ja kõrge pinge, kuid selle tsükli jõudlus on halb ja mahtuvus samuti madal. Kolmekomponentsete materjalide mahtuvus ja maksumus varieeruvad vastavalt nikli, koobalti ja mangaani sisaldusele (lisaks NCA-le). Üldine energiatihedus on kõrgem kui liitiumraudfosfaadil ja liitiumkobaltaadil. Liitiumraudfosfaadil on madal hind, hea tsükli jõudlus ja hea ohutus, kuid selle pingeplatvorm on madal ja tihendustihedus madal, mille tulemuseks on madal üldine energiatihedus. Praegu domineerivad energeetikasektoris ternaarsed ja liitiumraudoksiidid, samas kui tarbimissektoris domineerib rohkem liitiumkobalt. Negatiivsete elektroodide materjalid võib jagada süsinikmaterjalideks ja mittesüsinikku sisaldavateks materjalideks: süsinikmaterjalide hulka kuuluvad tehisgrafiit, looduslik grafiit, mesofaassüsiniku mikrosfäärid, pehme süsinik, kõva süsinik jne; mittesüsinikku sisaldavate materjalide hulka kuuluvad liitiumtitanaat, ränipõhised materjalid, tinapõhised materjalid jne. Looduslik grafiit ja tehisgrafiit on praegu kõige laialdasemalt kasutatavad. Kuigi looduslikul grafiidil on eelised hinna ja erimahutavuse osas, on selle tsükli eluiga lühike ja konsistents halb; tehisgrafiidi omadused on aga suhteliselt tasakaalustatud, suurepärase ringlusvõime ja hea ühilduvusega elektrolüütidega. Tehisgrafiiti kasutatakse peamiselt suure mahutavusega sõidukite akude ja tipptasemel liitiumakude jaoks, samas kui looduslikku grafiiti kasutatakse peamiselt väikeste liitiumakude ja üldotstarbeliste liitiumakude jaoks. Mittesüsinikku sisaldavate ränipõhiste materjalide uurimis- ja arendustegevus on endiselt pidevas protsessis. Liitiumakude separaatorid saab tootmisprotsessi järgi jagada kuivseparaatoriteks ja märgseparaatoriteks ning märgmembraankate on peamine trend. Märgprotsessil ja kuivprotsessil on oma eelised ja puudused. Märgprotsessil on väike ja ühtlane pooride suurus ning õhem kile, kuid investeering on suur, protsess on keerukas ja keskkonnareostus on suur. Kuivprotsess on suhteliselt lihtne, kõrge lisandväärtusega ja keskkonnasõbralik, kuid pooride suurust ja poorsust on raske kontrollida ning toodet on raske vedeldada.

Hiina energiasalvestustööstuse tehniline tee – elektrokeemiline energia salvestamine: pliiaku pliiaku (VRLA) on aku, mille elektrood on peamiselt valmistatud pliist ja selle oksiidist ning elektrolüüdiks on väävelhappe lahus. Laetud olekus on pliiaku positiivse elektroodi põhikomponendiks pliidoksiid ja negatiivse elektroodi põhikomponendiks plii; tühjenemisolekus on positiivse ja negatiivse elektroodi põhikomponendid pliisulfaat. Pliiaku tööpõhimõte on see, et pliiaku on aku, mille positiivsed ja negatiivsed aktiivained on vastavalt süsinikdioksiid ja käsnjas metallplii ning elektrolüüdiks väävelhappe lahus. Pliiakude eelised on suhteliselt küps tööstusahel, ohutu kasutamine, lihtne hooldus, madal hind, pikk kasutusiga, stabiilne kvaliteet jne. Puudusteks on aeglane laadimiskiirus, madal energiatihedus, lühike tsükli eluiga, kergesti tekitatav reostus jne. Pliiakude kasutatakse varutoiteallikatena telekommunikatsioonis, päikeseenergiasüsteemides, elektroonilistes lülitussüsteemides, sideseadmetes, väikestes varutoiteallikates (UPS, ECR, arvuti varundussüsteemid jne), avariivarustuses jne ning peamiste toiteallikatena sideseadmetes, elektrilistes juhtimisvedurites (hankesõidukid, automaatsed transpordivahendid, elektrisõidukid), mehaaniliste tööriistade käivitajates (akutallatud puurid, elektriajamid, elektrilised kelgud), tööstusseadmetes/-instrumentides, kaamerates jne.

Hiina energiasalvestustööstuse tehniline teekond – elektrokeemiline energia salvestamine: vedelikuvooluakud ja naatriumväävli aku vedelikuvooluakud on akutüübid, mis suudavad salvestada elektrit ja tühjendada elektrit inertse elektroodi lahustuva elektripaari elektrokeemilise reaktsiooni kaudu. Tüüpilise vedelikuvooluaku monomeeri struktuur hõlmab: positiivseid ja negatiivseid elektroode; elektroodikambrit, mida ümbritseb diafragma ja elektrood; elektrolüüdipaaki, pumpa ja torustikusüsteemi. Vedelikuvooluakud on elektrokeemiline energiasalvestusseade, mis suudab realiseerida elektrienergia ja keemilise energia vastastikust muundamist vedelate aktiivsete ainete oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsiooni kaudu, realiseerides seeläbi elektrienergia salvestamise ja vabastamise. Vedelikuvooluakusid on palju alamtüüpe ja spetsiifilisi süsteeme. Praegu on maailmas ainult nelja tüüpi vedelikuvooluakude süsteeme, mida on põhjalikult uuritud, sealhulgas täisvanaadiumi vedelikuvooluakud, tsink-broom vedelikuvooluakud, raud-kroomi vedelikuvooluakud ja naatriumpolüsulfiidi/broomi vedelikuvooluakud. Naatrium-väävliaku koosneb positiivsest elektroodist, negatiivsest elektroodist, elektrolüüdist, diafragmast ja kestast, mis erineb tavalistest sekundaarsetest akudest (pliiakud, nikkel-kaadmiumakud jne). Naatrium-väävliaku koosneb sulast elektroodist ja tahkest elektrolüüdist. Negatiivse elektroodi toimeaine on sula metallnaatrium ja positiivse elektroodi toimeaine on vedel väävel ja sula naatriumpolüsulfiidsool. Naatrium-väävliaku anood koosneb vedelast väävlist, katood vedelast naatriumist ja keskelt on eraldatud keraamiline beeta-alumiiniumtoru. Aku töötemperatuuri tuleb hoida üle 300 °C, et hoida elektroodi sulas olekus. Hiina energiasalvestustööstuse tehniline suund – kütuseelement: vesinikuenergia salvestuselement. Vesinikkütuseelement on seade, mis muundab vesiniku keemilise energia otse elektrienergiaks. Põhiprintsiip on see, et vesinik siseneb kütuseelemendi anoodi, laguneb katalüsaatori toimel gaasiprootoniteks ja elektronideks ning moodustunud vesinikprootonid läbivad prootonvahetusmembraani, jõuavad kütuseelemendi katoodini ja ühinevad hapnikuga, moodustades vett. Elektronid jõuavad kütuseelemendi katoodile välise vooluringi kaudu, moodustades voolu. Põhimõtteliselt on see elektrokeemiline reaktsioonienergia genereerimise seade. Globaalse energiasalvestustööstuse turumaht – energiasalvestustööstuse uus paigaldatud võimsus on kahekordistunud – globaalse energiasalvestustööstuse turumaht – liitiumioonakud on endiselt energia salvestamise peamine vorm – liitiumioonakudel on eelised nagu kõrge energiatihedus, kõrge muundamise efektiivsus, kiire reageerimisaeg jne ning need moodustavad praegu suurima osakaalu paigaldatud võimsusest, välja arvatud pumpelektrijaamad. EVTanki ja Ivy Majandusinstituudi ühiselt avaldatud valge raamatu Hiina liitiumioonakude tööstuse arengu kohta (2022) kohaselt. Valge raamatu andmete kohaselt on 2021. aastal liitiumioonakude ülemaailmne kogutarnete maht 562,4 GWh, mis on märkimisväärne 91% kasv võrreldes eelmise aastaga, ning nende osakaal ülemaailmsetes uutes energiasalvestusseadmetes ületab samuti 90%. Kuigi viimastel aastatel on üha enam tähelepanu pälvinud ka muud energiasalvestusvormid, näiteks vanaadiumivooluakud, naatriumioonakud ja suruõhk, on liitiumioonakudel endiselt suured eelised jõudluse, hinna ja industrialiseerimise osas. Lühiajalises ja keskpikas perspektiivis on liitiumioonakud maailmas peamine energiasalvestusviis ning nende osakaal uutes energiasalvestusseadmetes jääb kõrgeks.

Longrun-energy keskendub energia salvestamise valdkonnale ja integreerib energia tarneahela teenindusbaasi, et pakkuda energia salvestamise lahendusi kodumajapidamiste, tööstus- ja äriklientide jaoks, sealhulgas projekteerimine, montaažikoolitus, turulahendused, kulude kontroll, haldamine, käitamine ja hooldus jne. Tänu pikaajalisele koostööle tuntud akutootjate ja inverterite tootjatega oleme kokku võtnud tehnoloogia- ja arenduskogemuse, et luua integreeritud tarneahela teenindusbaasi.