مزایای باتری ذخیره انرژی چیست؟

مسیر فنی صنعت ذخیره‌سازی انرژی چین - ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی: در حال حاضر، مواد کاتدی رایج باتری‌های لیتیومی عمدتاً شامل اکسید کبالت لیتیوم (LCO)، اکسید منگنز لیتیوم (LMO)، فسفات آهن لیتیوم (LFP) و مواد سه‌تایی است. کبالت لیتیوم اولین ماده کاتدی تجاری شده با ولتاژ بالا، چگالی جریان بالا، ساختار پایدار و ایمنی خوب، اما هزینه بالا و ظرفیت پایین است. منگنات لیتیوم هزینه کم و ولتاژ بالایی دارد، اما عملکرد چرخه‌ای آن ضعیف و ظرفیت آن نیز کم است. ظرفیت و هزینه مواد سه‌تایی با توجه به محتوای نیکل، کبالت و منگنز (علاوه بر NCA) متفاوت است. چگالی انرژی کلی آن بالاتر از فسفات آهن لیتیوم و کبالت لیتیوم است. فسفات آهن لیتیوم هزینه کم، عملکرد چرخه‌ای خوب و ایمنی خوبی دارد، اما پلتفرم ولتاژ آن کم و چگالی تراکم آن کم است که منجر به چگالی انرژی کلی پایین می‌شود. در حال حاضر، بخش برق تحت سلطه آهن سه‌تایی و لیتیوم است، در حالی که بخش مصرف بیشتر کبالت لیتیوم است. مواد الکترود منفی را می‌توان به مواد کربنی و مواد غیر کربنی تقسیم کرد: مواد کربنی شامل گرافیت مصنوعی، گرافیت طبیعی، میکروسفرهای کربنی مزوفاز، کربن نرم، کربن سخت و غیره هستند. مواد غیر کربنی شامل تیتانات لیتیوم، مواد مبتنی بر سیلیکون، مواد مبتنی بر قلع و غیره هستند. گرافیت طبیعی و گرافیت مصنوعی در حال حاضر بیشترین کاربرد را دارند. اگرچه گرافیت طبیعی از نظر هزینه و ظرفیت ویژه مزایایی دارد، اما عمر چرخه آن کم و قوام آن ضعیف است. با این حال، خواص گرافیت مصنوعی نسبتاً متعادل است و عملکرد گردش خون عالی و سازگاری خوبی با الکترولیت دارد. گرافیت مصنوعی عمدتاً برای باتری‌های قدرت خودرو با ظرفیت بالا و باتری‌های لیتیوم مصرفی رده بالا استفاده می‌شود، در حالی که گرافیت طبیعی عمدتاً برای باتری‌های لیتیومی کوچک و باتری‌های لیتیوم مصرفی عمومی استفاده می‌شود. مواد مبتنی بر سیلیکون در مواد غیر کربنی هنوز در حال تحقیق و توسعه مداوم هستند. جداکننده‌های باتری لیتیومی را می‌توان بر اساس فرآیند تولید به جداکننده‌های خشک و جداکننده‌های مرطوب تقسیم کرد و پوشش غشایی مرطوب در جداکننده مرطوب روند اصلی خواهد بود. فرآیند مرطوب و فرآیند خشک مزایا و معایب خاص خود را دارند. فرآیند مرطوب اندازه منافذ کوچک و یکنواخت و لایه نازک‌تری دارد، اما سرمایه‌گذاری زیادی لازم دارد، فرآیند پیچیده است و آلودگی زیست‌محیطی زیادی ایجاد می‌کند. فرآیند خشک نسبتاً ساده، با ارزش افزوده بالا و سازگار با محیط زیست است، اما کنترل اندازه منافذ و تخلخل آن دشوار است و نازک‌سازی محصول نیز دشوار است.

مسیر فنی صنعت ذخیره انرژی چین - ذخیره انرژی الکتروشیمیایی: باتری سرب-اسید باتری سرب-اسید (VRLA) باتری‌ای است که الکترود آن عمدتاً از سرب و اکسید آن ساخته شده و الکترولیت آن محلول اسید سولفوریک است. در حالت شارژ باتری سرب-اسید، جزء اصلی الکترود مثبت دی‌اکسید سرب و جزء اصلی الکترود منفی سرب است. در حالت دشارژ، اجزای اصلی الکترودهای مثبت و منفی سولفات سرب هستند. اصل کار باتری سرب-اسید این است که باتری سرب-اسید نوعی باتری است که دی‌اکسید کربن و سرب فلزی اسفنجی به ترتیب به عنوان مواد فعال مثبت و منفی و محلول اسید سولفوریک به عنوان الکترولیت در آن قرار دارند. مزایای باتری سرب-اسید عبارتند از: زنجیره صنعتی نسبتاً بالغ، استفاده ایمن، نگهداری ساده، هزینه کم، عمر طولانی، کیفیت پایدار و غیره. معایب آن عبارتند از سرعت شارژ آهسته، چگالی انرژی کم، عمر چرخه کوتاه، ایجاد آلودگی آسان و غیره. باتری‌های سرب-اسید به عنوان منبع تغذیه آماده به کار در مخابرات، سیستم‌های انرژی خورشیدی، سیستم‌های سوئیچ الکترونیکی، تجهیزات ارتباطی، منابع تغذیه پشتیبان کوچک (UPS، ECR، سیستم‌های پشتیبان کامپیوتر و غیره)، تجهیزات اضطراری و غیره و به عنوان منبع تغذیه اصلی در تجهیزات ارتباطی، لوکوموتیوهای کنترل الکتریکی (وسایل نقلیه خرید، وسایل نقلیه حمل و نقل خودکار، وسایل نقلیه الکتریکی)، استارترهای ابزار مکانیکی (دریل‌های بی‌سیم، درایورهای الکتریکی، سورتمه‌های الکتریکی)، تجهیزات/ابزار صنعتی، دوربین‌ها و غیره استفاده می‌شوند.

مسیر فنی صنعت ذخیره انرژی چین - ذخیره انرژی الکتروشیمیایی: باتری جریان مایع و باتری گوگرد سدیم باتری جریان مایع نوعی باتری است که می‌تواند الکتریسیته را ذخیره و از طریق واکنش الکتروشیمیایی جفت الکتریکی محلول روی الکترود بی‌اثر، الکتریسیته را تخلیه کند. ساختار یک مونومر باتری جریان مایع معمولی شامل موارد زیر است: الکترودهای مثبت و منفی؛ یک محفظه الکترود که توسط یک دیافراگم و یک الکترود احاطه شده است؛ مخزن الکترولیت، پمپ و سیستم خط لوله. باتری جریان مایع یک دستگاه ذخیره انرژی الکتروشیمیایی است که می‌تواند تبدیل متقابل انرژی الکتریکی و انرژی شیمیایی را از طریق واکنش اکسیداسیون-کاهش مواد فعال مایع انجام دهد و در نتیجه ذخیره و آزادسازی انرژی الکتریکی را محقق کند. انواع تقسیم‌بندی شده و سیستم‌های خاص باتری جریان مایع زیادی وجود دارد. در حال حاضر، فقط چهار نوع سیستم باتری جریان مایع وجود دارد که واقعاً در جهان به طور عمیق مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، از جمله باتری جریان مایع تمام وانادیوم، باتری جریان مایع روی-برم، باتری جریان مایع آهن-کروم و باتری جریان مایع پلی‌سولفید سدیم/برم. باتری سدیم-گوگرد از الکترود مثبت، الکترود منفی، الکترولیت، دیافراگم و پوسته تشکیل شده است که با باتری ثانویه عمومی (باتری سرب-اسید، باتری نیکل-کادمیوم و غیره) متفاوت است. باتری سدیم-گوگرد از الکترود مذاب و الکترولیت جامد تشکیل شده است. ماده فعال الکترود منفی، فلز سدیم مذاب و ماده فعال الکترود مثبت، گوگرد مایع و نمک پلی سولفید سدیم مذاب است. آند باتری سدیم-گوگرد از گوگرد مایع، کاتد از سدیم مایع و لوله بتا-آلومینیوم از جنس سرامیک در وسط جدا شده است. دمای کارکرد باتری باید بالای 300 درجه سانتیگراد حفظ شود تا الکترود در حالت مذاب باقی بماند. مسیر فنی صنعت ذخیره انرژی چین - پیل سوختی: پیل ذخیره انرژی هیدروژن، پیل سوختی هیدروژن وسیله‌ای است که مستقیماً انرژی شیمیایی هیدروژن را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. اصل اساسی این است که هیدروژن وارد آند پیل سوختی می‌شود، تحت عمل کاتالیزور به پروتون‌ها و الکترون‌های گازی تجزیه می‌شود و پروتون‌های هیدروژن تشکیل شده از غشای تبادل پروتون عبور می‌کنند تا به کاتد پیل سوختی برسند و با اکسیژن ترکیب شوند تا آب تولید کنند. الکترون‌ها از طریق یک مدار خارجی به کاتد پیل سوختی می‌رسند تا جریان تشکیل دهند. اساساً، این یک دستگاه تولید برق واکنش الکتروشیمیایی است. اندازه بازار صنعت ذخیره‌سازی انرژی جهانی - ظرفیت نصب شده جدید صنعت ذخیره‌سازی انرژی دو برابر شده است - اندازه بازار صنعت ذخیره‌سازی انرژی جهانی - باتری‌های لیتیوم-یون هنوز شکل اصلی ذخیره‌سازی انرژی هستند - باتری‌های لیتیوم-یون مزایای چگالی انرژی بالا، راندمان تبدیل بالا، پاسخ سریع و غیره را دارند و در حال حاضر بالاترین نسبت ظرفیت نصب شده را به جز ذخیره‌سازی پمپ شده دارند. طبق گزارش رسمی توسعه صنعت باتری لیتیوم-یون چین (2022) که به طور مشترک توسط EVTank و موسسه اقتصاد Ivy منتشر شده است. طبق داده‌های این گزارش، در سال ۲۰۲۱، کل محموله‌های جهانی باتری‌های لیتیوم-یونی به ۵۶۲.۴ گیگاوات ساعت خواهد رسید که افزایش قابل توجه ۹۱ درصدی نسبت به سال گذشته را نشان می‌دهد و سهم آن در تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی جدید جهانی نیز از ۹۰ درصد فراتر خواهد رفت. اگرچه در سال‌های اخیر توجه بیشتری به سایر اشکال ذخیره‌سازی انرژی مانند باتری جریان وانادیوم، باتری سدیم-یون و هوای فشرده نیز شده است، اما باتری لیتیوم-یونی همچنان از نظر عملکرد، هزینه و صنعتی شدن مزایای زیادی دارد. در کوتاه‌مدت و میان‌مدت، باتری لیتیوم-یونی شکل اصلی ذخیره‌سازی انرژی در جهان خواهد بود و سهم آن در تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی جدید در سطح بالایی باقی خواهد ماند.

شرکت Longrun-energy بر حوزه ذخیره‌سازی انرژی تمرکز دارد و پایگاه خدمات زنجیره تأمین انرژی را برای ارائه راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی برای سناریوهای خانگی، صنعتی و تجاری، از جمله طراحی، آموزش مونتاژ، راه‌حل‌های بازار، کنترل هزینه، مدیریت، بهره‌برداری و نگهداری و غیره، یکپارچه می‌کند. با سال‌ها همکاری با تولیدکنندگان شناخته‌شده باتری و تولیدکنندگان اینورتر، ما فناوری و تجربه توسعه را برای ایجاد یک پایگاه خدمات زنجیره تأمین یکپارچه خلاصه کرده‌ایم.