Mitkä ovat energian varastoinnin akun edut?

Kiinan energian varastointiteollisuuden tekninen kehitys – sähkökemiallinen energian varastointi: Tällä hetkellä litiumparistojen yleisimpiä katodimateriaaleja ovat pääasiassa litiumkobolttioksidi (LCO), litiummangaanioksidi (LMO), litiumrautafosfaatti (LFP) ja kolmikomponenttimateriaalit. Litiumkoboltti on ensimmäinen kaupallistettu katodimateriaali, jolla on korkea jännite, korkea kosketustiheys, vakaa rakenne ja hyvä turvallisuus, mutta korkeat kustannukset ja alhainen kapasiteetti. Litiummangaanilla on alhainen hinta ja korkea jännite, mutta sen syklin suorituskyky on heikko ja kapasiteetti on myös alhainen. Kolmikomponenttimateriaalien kapasiteetti ja kustannukset vaihtelevat nikkelin, koboltin ja mangaanin (NCA:n lisäksi) pitoisuuden mukaan. Kokonaisenergiatiheys on korkeampi kuin litiumrautafosfaatilla ja litiumkoboltaatilla. Litiumrautafosfaatilla on alhainen hinta, hyvä syklin suorituskyky ja hyvä turvallisuus, mutta sen jännitetaso on alhainen ja sen tiivistystiheys on alhainen, mikä johtaa alhaiseen kokonaisenergiatiheyteen. Tällä hetkellä energiasektoria hallitsevat kolmikomponentti- ja litiumrauta, kun taas kulutussektorilla on enemmän litiumkobolttia. Negatiivisten elektrodien materiaalit voidaan jakaa hiilimateriaaleihin ja ei-hiileisiin materiaaleihin: hiilimateriaaleihin kuuluvat keinotekoinen grafiitti, luonnongrafiitti, mesofaasiset hiilimikropallot, pehmeä hiili, kova hiili jne. Ei-hiileisiin materiaaleihin kuuluvat litiumtitanaatti, piipohjaiset materiaalit, tinapohjaiset materiaalit jne. Luonnongrafiitti ja keinotekoinen grafiitti ovat tällä hetkellä yleisimmin käytettyjä. Vaikka luonnongrafiitilla on etuja kustannusten ja ominaiskapasiteetin suhteen, sen syklin kesto on lyhyt ja sen sakeus on huono. Keinotekoisen grafiitin ominaisuudet ovat kuitenkin suhteellisen tasapainoiset, ja sillä on erinomainen kiertokyky ja hyvä yhteensopivuus elektrolyytin kanssa. Keinotekoista grafiittia käytetään pääasiassa suurikapasiteettisissa ajoneuvoakuissa ja huippuluokan kuluttajalitium-akuissa, kun taas luonnongrafiittia käytetään pääasiassa pienissä litium-akuissa ja yleiskäyttöisissä kuluttajalitium-akuissa. Ei-hiileisten materiaalien piipohjaiset materiaalit ovat edelleen jatkuvan tutkimuksen ja kehityksen kohteena. Litium-akkuerottimet voidaan jakaa kuivaerottimiin ja märkäerottimiin tuotantoprosessin mukaan, ja märkäkalvopinnoite märkäerottelijoissa on tärkein trendi. Märkäprosessilla ja kuivaprosessilla on omat etunsa ja haittansa. Märkäprosessilla on pieni ja tasainen huokoskoko ja ohuempi kalvo, mutta investointi on suuri, prosessi on monimutkainen ja ympäristön saastuminen on suurta. Kuivaprosessi on suhteellisen yksinkertainen, korkean jalostusarvon omaava ja ympäristöystävällinen, mutta huokoskokoa ja huokoisuutta on vaikea hallita ja tuotetta on vaikea ohentaa.

Kiinan energian varastointiteollisuuden tekninen kehityskulku – sähkökemiallinen energian varastointi: lyijyakku (VRLA) on akku, jonka elektrodi on pääasiassa valmistettu lyijystä ja sen oksidista ja elektrolyytti on rikkihappoliuos. Lyijyakun varaustilassa positiivisen elektrodin pääkomponentti on lyijydioksidi ja negatiivisen elektrodin pääkomponentti on lyijy. Purkaustilassa positiivisen ja negatiivisen elektrodin pääkomponentit ovat lyijysulfaatti. Lyijyakun toimintaperiaate on, että lyijyakku on akku, jossa positiivisena ja negatiivisena aktiivisina aineina on hiilidioksidia ja lyijysientä, ja elektrolyyttinä on rikkihappoliuos. Lyijyakkujen etuja ovat suhteellisen kypsä teollisuusketju, turvallinen käyttö, yksinkertainen huolto, alhaiset kustannukset, pitkä käyttöikä, vakaa laatu jne. Haittoja ovat hidas latausnopeus, alhainen energiatiheys, lyhyt syklin kestoaika ja helppo saastuminen jne. Lyijyakkuja käytetään varavirtalähteinä televiestinnässä, aurinkoenergiajärjestelmissä, elektronisissa kytkinjärjestelmissä, tietoliikennelaitteissa, pienissä varavirtalähteissä (UPS, ECR, tietokoneiden varavirtajärjestelmät jne.), hätälaitteissa jne. sekä päävirtalähteinä tietoliikennelaitteissa, sähköisissä ohjausvetureissa (hankinta-autot, automaattiset kuljetusajoneuvot, sähköajoneuvot), mekaanisissa työkalujen käynnistimissä (akkuporakoneet, sähkömoottorit, sähkökelkat), teollisuuslaitteissa/-instrumenteissa, kameroissa jne.

Kiinan energian varastointiteollisuuden tekninen kehityskulku – sähkökemiallinen energian varastointi: nestevirtausakut ja natriumrikkiakut ovat akkuja, jotka voivat varastoida sähköä ja purkaa sähköä inertin elektrodin liukoisten sähköparien sähkökemiallisen reaktion kautta. Tyypillisen nestevirtausakun monomeerin rakenteeseen kuuluvat: positiiviset ja negatiiviset elektrodit; elektrodikammio, jota ympäröi kalvo ja elektrodi; elektrolyyttisäiliö, pumppu ja putkistojärjestelmä. Nestevirtausakku on sähkökemiallinen energian varastointilaite, joka voi toteuttaa sähköenergian ja kemiallisen energian keskinäisen muuntamisen nestemäisten aktiivisten aineiden hapetus-pelkistysreaktion kautta, jolloin sähköenergiaa voidaan varastoida ja vapauttaa. Nestevirtausakkuja on monenlaisia jaotteluita ja erityisiä järjestelmiä. Tällä hetkellä maailmassa on vain neljä erilaista nestevirtausakkujärjestelmää, joita on todella tutkittu perusteellisesti, mukaan lukien vanadiinista valmistetut nestevirtausakut, sinkki-bromi-nestevirtausakut, rauta-kromi-nestevirtausakut ja natriumpolysulfidi/bromi-nestevirtausakut. Natrium-rikki-akku koostuu positiivisesta elektrodista, negatiivisesta elektrodista, elektrolyytistä, kalvosta ja kuoresta, mikä eroaa yleisistä toissijaisista akuista (lyijyakuista, nikkeli-kadmiumakuista jne.). Natrium-rikki-akku koostuu sulasta elektrodista ja kiinteästä elektrolyytistä. Negatiivisen elektrodin aktiivinen aine on sulaa natriummetallia ja positiivisen elektrodin aktiivinen aine on nestemäistä rikkiä ja sulaa natriumpolysulfidisuolaa. Natrium-rikki-akun anodi koostuu nestemäisestä rikistä, katodi nestemäisestä natriumista ja keskellä oleva keraaminen beeta-alumiiniputki on erotettu toisistaan. Akun käyttölämpötilan on oltava yli 300 °C, jotta elektrodi pysyy sulassa tilassa. Kiinan energian varastointiteollisuuden tekninen kehityskulku – polttokenno: vetyenergian varastointikenno. Vetypolttokenno on laite, joka muuntaa vedyn kemiallisen energian suoraan sähköenergiaksi. Perusperiaatteena on, että vety saapuu polttokennon anodille, hajoaa katalyytin vaikutuksesta kaasuprotoneiksi ja elektroneiksi, ja muodostuneet vetyprotonit kulkevat protoninvaihtokalvon läpi polttokennon katodille ja yhdistyvät hapen kanssa muodostaen vettä. Elektronit saapuvat polttokennon katodille ulkoisen piirin kautta muodostaen virran. Pohjimmiltaan kyseessä on sähkökemiallinen reaktioenergiantuotantolaite. Maailmanlaajuisen energian varastointiteollisuuden markkinoiden koko – energian varastointiteollisuuden uusi asennettu kapasiteetti on kaksinkertaistunut – maailmanlaajuisen energian varastointiteollisuuden markkinoiden koko – litiumioniakut ovat edelleen valtavirran energian varastointimuoto – litiumioniakuilla on etuna korkea energiatiheys, korkea muuntotehokkuus, nopea vasteaika ja niin edelleen, ja ne muodostavat tällä hetkellä suurimman osuuden asennetusta kapasiteetista lukuun ottamatta pumppausenergian varastointia. EVTankin ja Ivy Institute of Economicsin yhdessä julkaiseman Kiinan litiumioniakkuteollisuuden kehitystä käsittelevän valkoisen kirjan (2022) mukaan. Valkoisen kirjan tietojen mukaan litiumioniakkujen maailmanlaajuinen kokonaistoimitus vuonna 2021 on 562,4 GWh, mikä on merkittävä 91 prosentin kasvu edellisvuoteen verrattuna, ja niiden osuus maailmanlaajuisista uusista energian varastointilaitoksista ylittää myös 90 prosenttia. Vaikka muutkin energian varastointimuodot, kuten vanadiinivirtausakut, natriumioniakut ja paineilma-akut, ovat alkaneet saada yhä enemmän huomiota viime vuosina, litiumioniakuilla on edelleen suuria etuja suorituskyvyn, kustannusten ja teollistumisen kannalta. Lyhyellä ja keskipitkällä aikavälillä litiumioniakusta tulee maailman tärkein energian varastointimuoto, ja sen osuus uusista energian varastointilaitoksista pysyy korkealla tasolla.

Longrun-energy keskittyy energian varastointiin ja integroi energian toimitusketjun palvelupohjan tarjotakseen energian varastointiratkaisuja kotitalouksille, teollisuudelle ja kaupalliselle sektorille, mukaan lukien suunnittelu, kokoonpanokoulutus, markkinaratkaisut, kustannusten hallinta, hallinta, käyttö ja kunnossapito jne. Monivuotisen yhteistyön ansiosta tunnettujen akkuvalmistajien ja invertterivalmistajien kanssa olemme koonneet yhteen teknologia- ja kehityskokemuksemme rakentaaksemme integroidun toimitusketjun palvelupohjan.