Энергияны сақтау батареясының артықшылықтары қандай?

Қытайдың энергия сақтау саласының техникалық жолы – электрохимиялық энергияны сақтау: Қазіргі уақытта литий батареяларының жалпы катодты материалдары негізінен литий кобальт оксиді (LCO), литий марганец оксиді (LMO), литий темір фосфаты (LFP) және үштік материалдардан тұрады. Литий кобальтаты - жоғары вольтты, жоғары кран тығыздығы, тұрақты құрылымы және жақсы қауіпсіздігі бар, бірақ жоғары құны және төмен сыйымдылығы бар бірінші коммерцияланған катодты материал. Литий манганатының құны төмен және жоғары кернеуі бар, бірақ оның цикл өнімділігі нашар және оның сыйымдылығы да төмен. Үштік материалдардың сыйымдылығы мен құны никельдің, кобальттың және марганецтің (ҰКА-дан басқа) құрамына байланысты өзгереді. Жалпы энергия тығыздығы литий темір фосфаты мен литий кобальтаттан жоғары. Литий темір фосфаты төмен бағаға, жақсы циклдік өнімділікке және жақсы қауіпсіздікке ие, бірақ оның кернеу платформасы төмен және оның тығыздалу тығыздығы төмен, нәтижесінде жалпы энергия тығыздығы төмен. Қазіргі уақытта энергетикалық секторда үштік және литий темір басым, ал тұтыну секторында литий кобальт көбірек. Теріс электродтық материалдарды көміртекті материалдарға және көміртекті емес материалдарға бөлуге болады: көміртекті материалдарға жасанды графит, табиғи графит, мезофазалық көміртекті микросфералар, жұмсақ көміртек, қатты көміртек және т.б.; Көміртекті емес материалдарға литий титанаты, кремний негізіндегі материалдар, қалайы негізіндегі материалдар және т.б. жатады. Қазіргі уақытта табиғи графит және жасанды графит ең көп қолданылады. Табиғи графит құны мен меншікті сыйымдылығы бойынша артықшылықтарға ие болғанымен, оның айналым мерзімі төмен және консистенциясы нашар; Дегенмен, жасанды графиттің қасиеттері салыстырмалы түрде теңдестірілген, тамаша циркуляциялық өнімділікпен және электролитпен жақсы үйлесімділікпен. Жасанды графит негізінен үлкен сыйымдылықты көлік батареялары мен жоғары сапалы тұтынушылық литий батареялары үшін пайдаланылады, ал табиғи графит негізінен шағын литий батареялары мен жалпы мақсаттағы тұтынушылық литий батареялары үшін қолданылады. Көміртекті емес материалдардағы кремний негізіндегі материалдар әлі де үздіксіз зерттеулер мен әзірлемелер процесінде. Литий батареялары сепараторларын өндіріс процесіне сәйкес құрғақ сепараторлар мен дымқыл сепараторларға бөлуге болады, ал ылғалды сепаратордағы дымқыл мембраналық жабын негізгі тренд болады. Ылғалды процесс пен құрғақ процестің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Ылғалды процесте кішкене және біркелкі кеуектер мөлшері және жұқа пленка бар, бірақ инвестиция үлкен, процесс күрделі және қоршаған ортаның ластануы үлкен. Құрғақ процесс салыстырмалы түрде қарапайым, қосылған құны жоғары және экологиялық таза, бірақ кеуектер өлшемі мен кеуектілігін бақылау қиын, ал өнімді жұқарту қиын.

Қытайдың энергия сақтау саласының техникалық жолы – электрохимиялық энергияны сақтау: қорғасын қышқылды аккумулятор қорғасын қышқылды аккумулятор (VRLA) – электроды негізінен қорғасын мен оның оксидінен жасалған аккумулятор, ал электролит – күкірт қышқылы ерітіндісі. Қорғасын-қышқылды аккумулятордың зарядталған күйінде оң электродтың негізгі компоненті қорғасын диоксиді, ал теріс электродтың негізгі компоненті қорғасын болып табылады; Разряд күйінде оң және теріс электродтардың негізгі компоненттері қорғасын сульфаты болып табылады. Қорғасын-қышқылды аккумулятордың жұмыс принципі қорғасын-қышқылды аккумулятор - бұл оң және теріс белсенді заттар ретінде көміртегі диоксиді және губка тәрізді металл қорғасын, ал электролит ретінде күкірт қышқылы ерітіндісі бар аккумулятор түрі. Қорғасын-қышқылды аккумулятордың артықшылықтары салыстырмалы түрде жетілген өнеркәсіптік тізбек, қауіпсіз пайдалану, қарапайым техникалық қызмет көрсету, арзан баға, ұзақ қызмет ету мерзімі, тұрақты сапа және т.б.. Кемшіліктері зарядтау жылдамдығының төмендігі, энергияның төмен тығыздығы, қысқа циклдің қызмет ету мерзімі, ластануды тудыруы оңай және т.б.. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар күту режимінде қуат көзі ретінде телекоммуникацияларда, электронды коммутациялық жүйелерде, электр энергиясы жүйесінде, электрмен жабдықтау жүйелерінде қолданылады. ECR, компьютерлік резервтік жүйелер және т.б.), авариялық жабдықтар және т.б. және негізгі қуат көздері ретінде байланыс жабдығында, электр басқару локомотивтерінде (алу машиналары, автоматты көліктер, электр машиналары), механикалық құралдарды іске қосу құрылғылары (сымсыз бұрғылар, электр машинистері, электр шаналары), өнеркәсіптік жабдық / аспаптар, камералар және т.б.

Қытайдың энергия сақтау өнеркәсібінің техникалық жолы – электрохимиялық энергияны сақтау: сұйық ағынды батарея және натрий күкірт батареясы сұйық ағынды батарея инертті электродтағы еритін электрлік жұптың электрохимиялық реакциясы арқылы электр энергиясын сақтай алатын және электр қуатын разрядтай алатын батареяның бір түрі. Әдеттегі сұйық ағынды аккумулятор мономерінің құрылымына мыналар кіреді: оң және теріс электродтар; Диафрагмамен және электродпен қоршалған электрод камерасы; Электролиттік резервуар, сорғы және құбыр жүйесі. Сұйық ағынды аккумулятор - бұл сұйық белсенді заттардың тотығу-тотықсыздану реакциясы арқылы электр энергиясы мен химиялық энергияның өзара түрлендіруін жүзеге асыра алатын, осылайша электр энергиясын сақтау мен босатуды жүзеге асыра алатын электрохимиялық энергия сақтау құрылғысы. Сұйық ағынды аккумулятордың көптеген бөлінген түрлері мен арнайы жүйелері бар. Қазіргі уақытта әлемде терең зерттелген сұйық ағынды аккумуляторлық жүйелердің тек төрт түрі бар, соның ішінде толық ванадий сұйық ағыны батареясы, мырыш-бромды сұйық ағынды батарея, темір-хром сұйық ағыны батареясы және натрий полисульфиді / бром сұйық ағыны батареясы. Натрий-күкіртті аккумулятор оң электродтан, теріс электродтан, электролиттен, диафрагмадан және қабықтан тұрады, ол жалпы екіншілік аккумулятордан (қорғасын-қышқылды аккумулятор, никель-кадмий батареясы және т.б.) ерекшеленеді. Натрий-күкіртті аккумулятор балқытылған электрод пен қатты электролиттен тұрады. Теріс электродтың белсенді заты - балқытылған металл натрийі, ал оң электродтың белсенді заты - сұйық күкірт және балқытылған натрий полисульфидінің тұзы. Натрий-күкіртті аккумулятордың аноды сұйық күкірттен, катод сұйық натрийден, ал керамикалық материалдың бета-алюминий түтігі ортасынан бөлінген. Электродты балқыған күйде ұстау үшін батареяның жұмыс температурасы 300 ° C-тан жоғары болуы керек. Қытайдың энергия сақтау өнеркәсібінің техникалық жолы – отын ұяшығы: сутегі энергиясын сақтау ұяшығы Сутегі отын элементі сутегінің химиялық энергиясын электр энергиясына тікелей түрлендіретін құрылғы. Негізгі принцип: сутегі отын ұяшығының анодына түседі, катализатордың әсерінен газ протондары мен электрондарына ыдырайды, ал түзілген сутегі протондары протон алмасу мембранасы арқылы отын ұяшығының катодына жетеді және оттегімен қосылып суды тудырады, электрондар сыртқы ток тізбегі арқылы отын ұяшығының катодына жетеді. Негізінде бұл электрохимиялық реакциялық электр энергиясын өндіру құрылғысы. Жаһандық энергия сақтау саласының нарық көлемі — энергия сақтау саласының жаңа орнатылған қуаты екі есе өсті — дүниежүзілік энергия сақтау саласының нарық көлемі — литий-иондық аккумуляторлар әлі де энергия сақтаудың негізгі түрі болып табылады — литий-иондық аккумуляторлар жоғары энергия тығыздығы, жоғары конверсиялық тиімділік, жылдам әрекет ету және т.б. артықшылықтарына ие және қазіргі уақытта орнатылған жинақтау қуатының ең жоғары үлесін қоспағанда. EVTank және Ivy Экономика институты бірлесіп шығарған Қытайдың литий-ионды аккумуляторлар өнеркәсібін дамыту туралы ақ қағазға сәйкес (2022). Ақ қағаздың деректеріне сәйкес, 2021 жылы литий-иондық аккумуляторлардың жаһандық жалпы жөнелтілімі 562,4 ГВт/сағ құрайды, бұл бір жылмен салыстырғанда 91% -ға айтарлықтай өседі және оның жаһандық жаңа энергия сақтау қондырғыларындағы үлесі де 90% -дан асады. Ванадий-ағынды батарея, натрий-иондық батарея және сығылған ауа сияқты энергия сақтаудың басқа түрлері де соңғы жылдары көбірек назар аудара бастағанымен, литий-ионды батареяның өнімділігі, құны және индустрияландыру тұрғысынан әлі де үлкен артықшылықтары бар. Қысқа және орта мерзімді перспективада литий-ионды аккумулятор әлемдегі энергияны сақтаудың негізгі түрі болады және оның жаңа энергия сақтау қондырғыларындағы үлесі жоғары деңгейде қалады.

Longrun-energy энергияны сақтау саласына назар аударады және тұрмыстық және өнеркәсіптік және коммерциялық сценарийлер үшін энергия сақтау шешімдерін қамтамасыз ету үшін энергиямен қамтамасыз ету тізбегінің қызмет көрсету базасын біріктіреді, соның ішінде дизайн, құрастыру бойынша оқыту, нарықтық шешімдер, шығындарды бақылау, басқару, пайдалану және техникалық қызмет көрсету, т.б.. Белгілі аккумулятор өндірушілерімен және инвертор өндірушілерімен ұзақ жылдар бойы ынтымақтаса отырып, біз қызмет көрсету базасын құру үшін технология мен жабдықтау тәжірибесін жинақтадық.