Apa saja keunggulan baterai penyimpanan energi?

Jalur teknis industri penyimpanan energi Tiongkok – penyimpanan energi elektrokimia: Saat ini, material katoda umum baterai lithium terutama meliputi lithium kobalt oksida (LCO), lithium mangan oksida (LMO), lithium besi fosfat (LFP), dan material terner. Lithium kobaltat adalah material katoda komersial pertama dengan tegangan tinggi, kepadatan curah tinggi, struktur stabil, dan keamanan yang baik, tetapi biaya tinggi dan kapasitas rendah. Lithium manganat memiliki biaya rendah dan tegangan tinggi, tetapi kinerja siklusnya buruk dan kapasitasnya juga rendah. Kapasitas dan biaya material terner bervariasi tergantung pada kandungan nikel, kobalt, dan mangan (selain NCA). Kepadatan energi keseluruhannya lebih tinggi daripada lithium besi fosfat dan lithium kobaltat. Lithium besi fosfat memiliki biaya rendah, kinerja siklus yang baik, dan keamanan yang baik, tetapi platform tegangannya rendah dan kepadatan pemadatannya rendah, sehingga menghasilkan kepadatan energi keseluruhan yang rendah. Saat ini, sektor tenaga listrik didominasi oleh material terner dan lithium besi, sedangkan sektor konsumsi lebih banyak menggunakan lithium kobalt. Material elektroda negatif dapat dibagi menjadi material karbon dan material non-karbon: material karbon meliputi grafit buatan, grafit alami, mikrosfer karbon mesofase, karbon lunak, karbon keras, dll; material non-karbon meliputi litium titanat, material berbasis silikon, material berbasis timah, dll. Grafit alami dan grafit buatan saat ini paling banyak digunakan. Meskipun grafit alami memiliki keunggulan dalam hal biaya dan kapasitas spesifik, masa pakainya rendah dan konsistensinya buruk; Namun, sifat grafit buatan relatif seimbang, dengan kinerja sirkulasi yang sangat baik dan kompatibilitas yang baik dengan elektrolit. Grafit buatan terutama digunakan untuk baterai daya kendaraan berkapasitas besar dan baterai litium konsumen kelas atas, sedangkan grafit alami terutama digunakan untuk baterai litium kecil dan baterai litium konsumen umum. Material berbasis silikon dalam material non-karbon masih dalam proses penelitian dan pengembangan berkelanjutan. Separator baterai litium dapat dibagi menjadi separator kering dan separator basah sesuai dengan proses produksinya, dan pelapisan membran basah pada separator basah akan menjadi tren utama. Proses basah dan proses kering memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Proses basah menghasilkan ukuran pori yang kecil dan seragam serta lapisan film yang lebih tipis, tetapi investasinya besar, prosesnya kompleks, dan polusi lingkungannya tinggi. Proses kering relatif sederhana, bernilai tambah tinggi, dan ramah lingkungan, tetapi ukuran pori dan porositas sulit dikendalikan dan produknya sulit ditipiskan.

Jalur teknis industri penyimpanan energi Tiongkok – penyimpanan energi elektrokimia: baterai asam timbal. Baterai asam timbal (VRLA) adalah baterai yang elektrodanya terutama terbuat dari timbal dan oksida timbal, dan elektrolitnya adalah larutan asam sulfat. Dalam keadaan pengisian daya baterai asam timbal, komponen utama elektroda positif adalah timbal dioksida, dan komponen utama elektroda negatif adalah timbal; dalam keadaan pengosongan daya, komponen utama elektroda positif dan negatif adalah timbal sulfat. Prinsip kerja baterai asam timbal adalah bahwa baterai asam timbal merupakan jenis baterai dengan karbon dioksida dan timbal logam berpori sebagai zat aktif positif dan negatif, dan larutan asam sulfat sebagai elektrolit. Keunggulan baterai asam timbal adalah rantai industri yang relatif matang, penggunaan yang aman, perawatan yang sederhana, biaya rendah, masa pakai yang lama, kualitas yang stabil, dll. Kekurangannya adalah kecepatan pengisian yang lambat, kepadatan energi yang rendah, masa pakai siklus yang pendek, mudah menyebabkan polusi, dll. Baterai asam timbal digunakan sebagai catu daya cadangan dalam telekomunikasi, sistem energi surya, sistem sakelar elektronik, peralatan komunikasi, catu daya cadangan kecil (UPS, ECR, sistem cadangan komputer, dll.), peralatan darurat, dll., dan sebagai catu daya utama dalam peralatan komunikasi, lokomotif kendali listrik (kendaraan akuisisi, kendaraan transportasi otomatis, kendaraan listrik), starter alat mekanik (bor tanpa kabel, obeng listrik, palu listrik), peralatan/instrumen industri, kamera, dll.

Jalur teknis industri penyimpanan energi Tiongkok – penyimpanan energi elektrokimia: baterai aliran cair dan baterai natrium-sulfur. Baterai aliran cair adalah jenis baterai yang dapat menyimpan dan melepaskan listrik melalui reaksi elektrokimia pasangan elektron terlarut pada elektroda inert. Struktur monomer baterai aliran cair tipikal meliputi: elektroda positif dan negatif; ruang elektroda yang dikelilingi oleh diafragma dan elektroda; tangki elektrolit, pompa, dan sistem pipa. Baterai aliran cair adalah perangkat penyimpanan energi elektrokimia yang dapat mewujudkan konversi timbal balik energi listrik dan energi kimia melalui reaksi oksidasi-reduksi zat aktif cair, sehingga mewujudkan penyimpanan dan pelepasan energi listrik. Terdapat banyak subtipe dan sistem spesifik baterai aliran cair. Saat ini, hanya ada empat jenis sistem baterai aliran cair yang benar-benar dipelajari secara mendalam di dunia, termasuk baterai aliran cair vanadium, baterai aliran cair seng-bromin, baterai aliran cair besi-kromium, dan baterai aliran cair natrium polisulfida/bromin. Baterai natrium-sulfur terdiri dari elektroda positif, elektroda negatif, elektrolit, diafragma, dan cangkang, yang berbeda dari baterai sekunder umum (baterai timbal-asam, baterai nikel-kadmium, dll.). Baterai natrium-sulfur terdiri dari elektroda cair dan elektrolit padat. Zat aktif elektroda negatif adalah logam natrium cair, dan zat aktif elektroda positif adalah sulfur cair dan garam polisulfida natrium cair. Anoda baterai natrium-sulfur terdiri dari sulfur cair, katoda terdiri dari natrium cair, dan tabung beta-aluminium dari bahan keramik dipisahkan di tengahnya. Suhu operasi baterai harus dijaga di atas 300 °C untuk menjaga elektroda dalam keadaan cair. Jalur teknologi industri penyimpanan energi Tiongkok – sel bahan bakar: sel penyimpanan energi hidrogen. Sel bahan bakar hidrogen adalah perangkat yang secara langsung mengubah energi kimia hidrogen menjadi energi listrik. Prinsip dasarnya adalah hidrogen masuk ke anoda sel bahan bakar, terurai menjadi proton gas dan elektron di bawah aksi katalis, dan proton hidrogen yang terbentuk melewati membran pertukaran proton untuk mencapai katoda sel bahan bakar dan bergabung dengan oksigen untuk menghasilkan air. Elektron mencapai katoda sel bahan bakar melalui sirkuit eksternal untuk membentuk arus. Pada dasarnya, ini adalah perangkat pembangkit listrik reaksi elektrokimia. Ukuran pasar industri penyimpanan energi global — kapasitas terpasang baru industri penyimpanan energi telah berlipat ganda — ukuran pasar industri penyimpanan energi global — baterai lithium-ion masih menjadi bentuk utama penyimpanan energi — baterai lithium-ion memiliki keunggulan kepadatan energi tinggi, efisiensi konversi tinggi, respons cepat, dan sebagainya, dan saat ini merupakan proporsi kapasitas terpasang tertinggi kecuali penyimpanan pompa. Menurut buku putih tentang pengembangan industri baterai lithium-ion Tiongkok (2022) yang diterbitkan bersama oleh EVTank dan Ivy Institute of Economics. Menurut data dalam buku putih tersebut, pada tahun 2021, total pengiriman baterai ion litium global akan mencapai 562,4 GWh, meningkat signifikan sebesar 91% dibandingkan tahun sebelumnya, dan pangsa pasarnya dalam instalasi penyimpanan energi baru global juga akan melebihi 90%. Meskipun bentuk penyimpanan energi lainnya seperti baterai vanadium-aliran, baterai ion natrium, dan udara terkompresi juga mulai mendapat perhatian lebih dalam beberapa tahun terakhir, baterai ion litium masih memiliki keunggulan besar dalam hal kinerja, biaya, dan industrialisasi. Dalam jangka pendek dan menengah, baterai ion litium akan menjadi bentuk penyimpanan energi utama di dunia, dan proporsinya dalam instalasi penyimpanan energi baru akan tetap berada pada tingkat yang tinggi.

Longrun-energy berfokus pada bidang penyimpanan energi dan mengintegrasikan basis layanan rantai pasokan energi untuk menyediakan solusi penyimpanan energi untuk skenario rumah tangga, industri, dan komersial, termasuk desain, pelatihan perakitan, solusi pasar, pengendalian biaya, manajemen, operasi dan pemeliharaan, dll. Dengan kerja sama bertahun-tahun dengan produsen baterai dan inverter ternama, kami telah merangkum teknologi dan pengalaman pengembangan untuk membangun basis layanan rantai pasokan terintegrasi.