ઊર્જા સંગ્રહ બેટરીના ફાયદા શું છે?

ચીનના ઊર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગનો ટેકનિકલ માર્ગ - ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહ: હાલમાં, લિથિયમ બેટરીના સામાન્ય કેથોડ પદાર્થોમાં મુખ્યત્વે લિથિયમ કોબાલ્ટ ઓક્સાઇડ (LCO), લિથિયમ મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ (LMO), લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) અને ટર્નરી મટિરિયલ્સનો સમાવેશ થાય છે. લિથિયમ કોબાલ્ટેટ એ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ, ઉચ્ચ ટેપ ઘનતા, સ્થિર માળખું અને સારી સલામતી, પરંતુ ઉચ્ચ કિંમત અને ઓછી ક્ષમતા ધરાવતું પ્રથમ વ્યાપારીકૃત કેથોડ સામગ્રી છે. લિથિયમ મેંગેનેટમાં ઓછી કિંમત અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ છે, પરંતુ તેનું ચક્ર પ્રદર્શન નબળું છે અને તેની ક્ષમતા પણ ઓછી છે. નિકલ, કોબાલ્ટ અને મેંગેનીઝ (NCA ઉપરાંત) ની સામગ્રી અનુસાર ટર્નરી મટિરિયલ્સની ક્ષમતા અને કિંમત બદલાય છે. એકંદર ઊર્જા ઘનતા લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ અને લિથિયમ કોબાલ્ટેટ કરતા વધારે છે. લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટમાં ઓછી કિંમત, સારી સાયકલિંગ કામગીરી અને સારી સલામતી છે, પરંતુ તેનું વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ ઓછું છે અને તેની કોમ્પેક્શન ઘનતા ઓછી છે, જેના પરિણામે એકંદર ઊર્જા ઘનતા ઓછી થાય છે. હાલમાં, પાવર સેક્ટરમાં ટર્નરી અને લિથિયમ આયર્નનું પ્રભુત્વ છે, જ્યારે વપરાશ ક્ષેત્ર વધુ લિથિયમ કોબાલ્ટ છે. નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીને કાર્બન સામગ્રી અને બિન-કાર્બન સામગ્રીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: કાર્બન સામગ્રીમાં કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ, કુદરતી ગ્રેફાઇટ, મેસોફેસ કાર્બન માઇક્રોસ્ફિયર્સ, સોફ્ટ કાર્બન, હાર્ડ કાર્બન, વગેરેનો સમાવેશ થાય છે; બિન-કાર્બન સામગ્રીમાં લિથિયમ ટાઇટેનેટ, સિલિકોન-આધારિત સામગ્રી, ટીન-આધારિત સામગ્રી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. કુદરતી ગ્રેફાઇટ અને કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ હાલમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે. કુદરતી ગ્રેફાઇટમાં કિંમત અને ચોક્કસ ક્ષમતામાં ફાયદા હોવા છતાં, તેનું ચક્ર જીવન ઓછું છે અને તેની સુસંગતતા નબળી છે; જો કે, કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટના ગુણધર્મો પ્રમાણમાં સંતુલિત છે, ઉત્તમ પરિભ્રમણ કામગીરી અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાથે સારી સુસંગતતા સાથે. કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે મોટી-ક્ષમતાવાળી વાહન પાવર બેટરી અને ઉચ્ચ-અંતિમ ગ્રાહક લિથિયમ બેટરી માટે થાય છે, જ્યારે કુદરતી ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે નાની લિથિયમ બેટરી અને સામાન્ય હેતુ ગ્રાહક લિથિયમ બેટરી માટે થાય છે. બિન-કાર્બન સામગ્રીમાં સિલિકોન-આધારિત સામગ્રી હજુ પણ સતત સંશોધન અને વિકાસની પ્રક્રિયામાં છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અનુસાર લિથિયમ બેટરી વિભાજકોને શુષ્ક વિભાજકો અને ભીના વિભાજકોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે, અને ભીના વિભાજકમાં ભીના પટલ કોટિંગ મુખ્ય વલણ હશે. ભીની પ્રક્રિયા અને શુષ્ક પ્રક્રિયાના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. ભીની પ્રક્રિયામાં છિદ્રનું કદ નાનું અને સમાન અને પાતળું હોય છે, પરંતુ રોકાણ મોટું હોય છે, પ્રક્રિયા જટિલ હોય છે અને પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ મોટું હોય છે. સૂકી પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં સરળ, ઉચ્ચ મૂલ્યવર્ધિત અને પર્યાવરણને અનુકૂળ હોય છે, પરંતુ છિદ્રનું કદ અને છિદ્રાળુતા નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે અને ઉત્પાદનને પાતળું કરવું મુશ્કેલ છે.

ચીનના ઉર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગનો ટેકનિકલ માર્ગ - ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઉર્જા સંગ્રહ: લીડ એસિડ બેટરી લીડ એસિડ બેટરી (VRLA) એ એક બેટરી છે જેનો ઇલેક્ટ્રોડ મુખ્યત્વે સીસા અને તેના ઓક્સાઇડથી બનેલો હોય છે, અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સલ્ફ્યુરિક એસિડ દ્રાવણ છે. લીડ-એસિડ બેટરીના ચાર્જની સ્થિતિમાં, પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડનો મુખ્ય ઘટક લીડ ડાયોક્સાઇડ છે, અને નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડનો મુખ્ય ઘટક લીડ છે; ડિસ્ચાર્જ સ્થિતિમાં, પોઝિટિવ અને નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડના મુખ્ય ઘટકો લીડ સલ્ફેટ છે. લીડ-એસિડ બેટરીનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત એ છે કે લીડ-એસિડ બેટરી એક પ્રકારની બેટરી છે જેમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને સ્પોન્જી મેટલ લીડ અનુક્રમે પોઝિટિવ અને નેગેટિવ સક્રિય પદાર્થો તરીકે અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ દ્રાવણ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે હોય છે. લીડ-એસિડ બેટરીના ફાયદા પ્રમાણમાં પરિપક્વ ઔદ્યોગિક સાંકળ, સલામત ઉપયોગ, સરળ જાળવણી, ઓછી કિંમત, લાંબી સેવા જીવન, સ્થિર ગુણવત્તા વગેરે છે. ગેરફાયદામાં ધીમી ચાર્જિંગ ગતિ, ઓછી ઉર્જા ઘનતા, ટૂંકી ચક્ર જીવન, પ્રદૂષણ ફેલાવવામાં સરળતા વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. લીડ-એસિડ બેટરીનો ઉપયોગ ટેલિકોમ્યુનિકેશન, સૌર ઉર્જા પ્રણાલીઓ, ઇલેક્ટ્રોનિક સ્વિચ સિસ્ટમ્સ, સંદેશાવ્યવહાર સાધનો, નાના બેકઅપ પાવર સપ્લાય (UPS, ECR, કમ્પ્યુટર બેકઅપ સિસ્ટમ્સ, વગેરે), કટોકટી સાધનો વગેરેમાં સ્ટેન્ડબાય પાવર સપ્લાય તરીકે થાય છે, અને સંદેશાવ્યવહાર સાધનો, ઇલેક્ટ્રિક કંટ્રોલ લોકોમોટિવ્સ (એક્વિઝિશન વાહનો, ઓટોમેટિક ટ્રાન્સપોર્ટ વાહનો, ઇલેક્ટ્રિક વાહનો), મિકેનિકલ ટૂલ સ્ટાર્ટર (કોર્ડલેસ ડ્રીલ્સ, ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવર્સ, ઇલેક્ટ્રિક સ્લેજ), ઔદ્યોગિક સાધનો/સાધન, કેમેરા વગેરેમાં મુખ્ય પાવર સપ્લાય તરીકે થાય છે.

ચીનના ઉર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગનો ટેકનિકલ માર્ગ - ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઉર્જા સંગ્રહ: પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરી અને સોડિયમ સલ્ફર બેટરી પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરી એ એક પ્રકારની બેટરી છે જે નિષ્ક્રિય ઇલેક્ટ્રોડ પર દ્રાવ્ય ઇલેક્ટ્રિક જોડીની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા દ્વારા વીજળી સંગ્રહિત કરી શકે છે અને વીજળીનું વિસર્જન કરી શકે છે. લાક્ષણિક પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરી મોનોમરની રચનામાં શામેલ છે: હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ; ડાયાફ્રેમ અને ઇલેક્ટ્રોડથી ઘેરાયેલો ઇલેક્ટ્રોડ ચેમ્બર; ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ટાંકી, પંપ અને પાઇપલાઇન સિસ્ટમ. પ્રવાહી-પ્રવાહ બેટરી એ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહ ઉપકરણ છે જે પ્રવાહી સક્રિય પદાર્થોની ઓક્સિડેશન-ઘટાડા પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જા અને રાસાયણિક ઊર્જાના પરસ્પર રૂપાંતરને સાકાર કરી શકે છે, આમ ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જાના સંગ્રહ અને પ્રકાશનને સાકાર કરી શકે છે. પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરીના ઘણા પેટાવિભાજિત પ્રકારો અને ચોક્કસ સિસ્ટમો છે. હાલમાં, વિશ્વમાં ફક્ત ચાર પ્રકારની પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરી સિસ્ટમો છે જેનો ખરેખર ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, જેમાં ઓલ-વેનેડિયમ પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરી, ઝિંક-બ્રોમિન પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરી, આયર્ન-ક્રોમિયમ પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરી અને સોડિયમ પોલિસલ્ફાઇડ/બ્રોમિન પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરીનો સમાવેશ થાય છે. સોડિયમ-સલ્ફર બેટરી પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ, નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, ડાયાફ્રેમ અને શેલથી બનેલી હોય છે, જે સામાન્ય સેકન્ડરી બેટરી (લીડ-એસિડ બેટરી, નિકલ-કેડમિયમ બેટરી, વગેરે) થી અલગ હોય છે. સોડિયમ-સલ્ફર બેટરી પીગળેલા ઇલેક્ટ્રોડ અને ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટથી બનેલી હોય છે. નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડનો સક્રિય પદાર્થ પીગળેલા ધાતુ સોડિયમ છે, અને પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડનો સક્રિય પદાર્થ પ્રવાહી સલ્ફર અને પીગળેલા સોડિયમ પોલિસલ્ફાઇડ મીઠું છે. સોડિયમ-સલ્ફર બેટરીનો એનોડ પ્રવાહી સલ્ફરથી બનેલો છે, કેથોડ પ્રવાહી સોડિયમથી બનેલો છે, અને સિરામિક સામગ્રીની બીટા-એલ્યુમિનિયમ ટ્યુબ મધ્યમાં અલગ કરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોડને પીગળેલી સ્થિતિમાં રાખવા માટે બેટરીનું ઓપરેટિંગ તાપમાન 300 ° સે ઉપર જાળવવામાં આવશે. ચીનના ઊર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગનો ટેકનિકલ માર્ગ - ઇંધણ કોષ: હાઇડ્રોજન ઊર્જા સંગ્રહ કોષ હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ કોષ એ એક ઉપકરણ છે જે હાઇડ્રોજનની રાસાયણિક ઊર્જાને સીધા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. મૂળભૂત સિદ્ધાંત એ છે કે હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષના એનોડમાં પ્રવેશ કરે છે, ઉત્પ્રેરકની ક્રિયા હેઠળ ગેસ પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનમાં વિઘટિત થાય છે, અને રચાયેલા હાઇડ્રોજન પ્રોટોન પ્રોટોન એક્સચેન્જ મેમ્બ્રેનમાંથી પસાર થઈને ઇંધણ કોષના કેથોડ સુધી પહોંચે છે અને ઓક્સિજન સાથે જોડાઈને પાણી ઉત્પન્ન કરે છે, ઇલેક્ટ્રોન બાહ્ય સર્કિટ દ્વારા ઇંધણ કોષના કેથોડ સુધી પહોંચે છે અને કરંટ બનાવે છે. મૂળભૂત રીતે, તે એક ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા પાવર જનરેશન ડિવાઇસ છે. વૈશ્વિક ઊર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગનું બજાર કદ - ઊર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગની નવી સ્થાપિત ક્ષમતા બમણી થઈ ગઈ છે - વૈશ્વિક ઊર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગનું બજાર કદ - લિથિયમ-આયન બેટરી હજુ પણ ઊર્જા સંગ્રહનું મુખ્ય પ્રવાહ સ્વરૂપ છે - લિથિયમ-આયન બેટરીમાં ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતા, ઉચ્ચ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા, ઝડપી પ્રતિભાવ, વગેરેના ફાયદા છે, અને હાલમાં પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ સિવાય સ્થાપિત ક્ષમતાનું સૌથી વધુ પ્રમાણ છે. EVTank અને Ivy Institute of Economics દ્વારા સંયુક્ત રીતે બહાર પાડવામાં આવેલા ચીનના લિથિયમ-આયન બેટરી ઉદ્યોગ (2022) ના વિકાસ પરના શ્વેતપત્ર અનુસાર. શ્વેતપત્રના ડેટા અનુસાર, 2021 માં, લિથિયમ આયન બેટરીનું વૈશ્વિક કુલ શિપમેન્ટ 562.4GWh થશે, જે વાર્ષિક ધોરણે 91% નો નોંધપાત્ર વધારો છે, અને વૈશ્વિક નવી ઉર્જા સંગ્રહ સ્થાપનોમાં તેનો હિસ્સો પણ 90% થી વધુ થશે. તાજેતરના વર્ષોમાં વેનેડિયમ-ફ્લો બેટરી, સોડિયમ-આયન બેટરી અને કોમ્પ્રેસ્ડ એર જેવા ઉર્જા સંગ્રહના અન્ય સ્વરૂપો પર પણ વધુને વધુ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે, તેમ છતાં, લિથિયમ-આયન બેટરી હજુ પણ કામગીરી, કિંમત અને ઔદ્યોગિકીકરણની દ્રષ્ટિએ ઘણા ફાયદા ધરાવે છે. ટૂંકા અને મધ્યમ ગાળામાં, લિથિયમ-આયન બેટરી વિશ્વમાં ઉર્જા સંગ્રહનું મુખ્ય સ્વરૂપ હશે, અને નવા ઉર્જા સંગ્રહ સ્થાપનોમાં તેનું પ્રમાણ ઉચ્ચ સ્તરે રહેશે.

લોંગરન-એનર્જી ઉર્જા સંગ્રહના ક્ષેત્ર પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે અને ઘરગથ્થુ અને ઔદ્યોગિક અને વાણિજ્યિક પરિસ્થિતિઓ માટે ઉર્જા સંગ્રહ ઉકેલો પૂરા પાડવા માટે ઉર્જા સપ્લાય ચેઇન સર્વિસ બેઝને એકીકૃત કરે છે, જેમાં ડિઝાઇન, એસેમ્બલી તાલીમ, બજાર ઉકેલો, ખર્ચ નિયંત્રણ, સંચાલન, સંચાલન અને જાળવણી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. જાણીતા બેટરી ઉત્પાદકો અને ઇન્વર્ટર ઉત્પાદકો સાથે ઘણા વર્ષોના સહયોગ સાથે, અમે એક સંકલિત સપ્લાય ચેઇન સર્વિસ બેઝ બનાવવા માટે ટેકનોલોજી અને વિકાસ અનુભવનો સારાંશ આપ્યો છે.