Энергия сактоочу батареянын кандай артыкчылыктары бар?

Кытайдын энергия сактоо тармагынын техникалык жолу – электрохимиялык энергия сактоо: Учурда литий батареяларынын кеңири таралган катод материалдарына негизинен литий кобальт кычкылы (LCO), литий марганец кычкылы (LMO), литий темир фосфаты (LFP) жана үчилтик материалдар кирет. Литий кобальтаты – жогорку чыңалуудагы, жогорку тыгыздыктагы, туруктуу түзүлүштөгү жана жакшы коопсуздугу бар, бирок баасы жогору жана кубаттуулугу төмөн биринчи коммерциялаштырылган катод материалы. Литий марганеци арзан жана жогорку чыңалууга ээ, бирок анын циклдик көрсөткүчтөрү начар жана кубаттуулугу да төмөн. Үчилтик материалдардын кубаттуулугу жана баасы никель, кобальт жана марганецтин курамына жараша өзгөрүп турат (NCAдан тышкары). Жалпы энергия тыгыздыгы литий темир фосфатына жана литий кобальтына караганда жогору. Литий темир фосфатынын баасы төмөн, циклдик көрсөткүчтөрү жакшы жана коопсуздугу жакшы, бирок анын чыңалуу платформасы төмөн жана тыгыздоо тыгыздыгы төмөн, бул жалпы энергия тыгыздыгынын төмөн болушуна алып келет. Учурда энергетика тармагында үчилтик жана литий темир басымдуулук кылат, ал эми керектөө тармагында литий кобальт көбүрөөк. Терс электроддук материалдарды көмүртектүү жана көмүртексиз материалдар деп бөлүүгө болот: көмүртектүү материалдарга жасалма графит, табигый графит, мезофазалык көмүртек микросфералары, жумшак көмүртек, катуу көмүртек ж.б. кирет; көмүртексиз материалдарга литий титанаты, кремний негизиндеги материалдар, калай негизиндеги материалдар ж.б. кирет. Табигый графит жана жасалма графит учурда эң кеңири колдонулат. Табигый графиттин баасы жана салыштырма кубаттуулугу боюнча артыкчылыктары болгону менен, анын цикл мөөнөтү төмөн жана консистенциясы начар; Бирок, жасалма графиттин касиеттери салыштырмалуу тең салмактуу, эң сонун айлануу көрсөткүчтөрү жана электролит менен жакшы шайкештик менен. Жасалма графит негизинен чоң кубаттуулуктагы унаалардын кубаттуу батареялары жана жогорку класстагы керектөөчүлөрдүн литий батареялары үчүн колдонулат, ал эми табигый графит негизинен кичинекей литий батареялары жана жалпы максаттагы керектөөчүлөрдүн литий батареялары үчүн колдонулат. Көмүртексиз материалдардагы кремний негизиндеги материалдар дагы эле үзгүлтүксүз изилдөө жана иштеп чыгуу процессинде. Литий батареясынын сепараторлорун өндүрүш процессине жараша кургак сепараторлорго жана нымдуу сепараторлорго бөлүүгө болот, ал эми нымдуу сепаратордогу нымдуу мембрана каптоо негизги тенденция болот. Нымдуу процесстин жана кургак процесстин өзүнүн артыкчылыктары жана кемчиликтери бар. Нымдуу процесстин тешикчелеринин өлчөмү кичинекей жана бирдей, ал эми пленкасы жукараак, бирок инвестиция көп, процесс татаал жана айлана-чөйрөнүн булганышы чоң. Кургак процесс салыштырмалуу жөнөкөй, кошумча нарк жогору жана экологиялык жактан таза, бирок тешикчелердин өлчөмүн жана тешиктүүлүгүн көзөмөлдөө кыйын жана продуктуну суюлтуу кыйын.

Кытайдын энергия сактоо тармагынын техникалык жолу – электрохимиялык энергия сактоо: коргошун-кычкыл аккумулятору (VRLA) – бул электроду негизинен коргошун жана анын кычкылынан жасалган, ал эми электролити күкүрт кислотасынын эритмеси болгон аккумулятор. Коргошун-кычкыл аккумуляторунун заряд абалында оң электроддун негизги компоненти коргошун кычкыл газы, ал эми терс электроддун негизги компоненти коргошун; разряд абалында оң жана терс электроддордун негизги компоненттери коргошун сульфаты болуп саналат. Коргошун-кычкыл аккумуляторунун иштөө принциби, коргошун-кычкыл аккумулятору – бул оң жана терс активдүү заттар катары көмүр кычкыл газы жана губка сымал металл коргошун, ал эми электролит катары күкүрт кислотасынын эритмеси бар аккумулятордун бир түрү. Коргошун-кислоталуу аккумуляторлордун артыкчылыктары салыштырмалуу жетилген өнөр жай чынжыры, коопсуз колдонуу, жөнөкөй тейлөө, арзан баа, узак кызмат мөөнөтү, туруктуу сапат ж.б. Кемчиликтери - жай заряддоо ылдамдыгы, аз энергия тыгыздыгы, кыска цикл мөөнөтү, оңой булгануу ж.б. Коргошун-кислоталуу аккумуляторлор телекоммуникацияда, күн энергиясы системаларында, электрондук коммутатор системаларында, байланыш жабдууларында, чакан резервдик кубат булактарында (UPS, ECR, компьютердик резервдик системалар ж.б.), авариялык жабдууларда ж.б. резервдик кубат булагы катары, ал эми байланыш жабдууларында, электр башкаруу локомотивдеринде (сатып алуу унааларында, автоматтык транспорт каражаттарында, электр унааларында), механикалык шаймандарды ишке киргизгичтерде (зымсыз бургулоочу станоктордо, электр айдоочуларында, электр чаналарында), өнөр жай жабдууларында/инструменттерде, камераларда ж.б. негизги кубат булагы катары колдонулат.

Кытайдын энергия сактоо тармагынын техникалык жолу – электрохимиялык энергия сактоо: суюк агым батареясы жана натрий күкүрт батареясы суюк агым батареясы – бул инерттүү электроддогу эрүүчү электр жуптарынын электрохимиялык реакциясы аркылуу электр энергиясын сактап, электр энергиясын бөлүп чыгара турган батареянын бир түрү. Типтүү суюк агым батареясынын мономеринин түзүлүшүнө төмөнкүлөр кирет: оң жана терс электроддор; Диафрагма жана электрод менен курчалган электрод камерасы; Электролиттик резервуар, насос жана түтүк системасы. Суюк агым батареясы – бул суюк активдүү заттардын кычкылдануу-калыбына келтирүү реакциясы аркылуу электр энергиясын жана химиялык энергияны өз ара конвертациялоону ишке ашыра турган, ошону менен электр энергиясын сактоону жана бөлүп чыгарууну ишке ашыра турган электрохимиялык энергия сактоочу түзүлүш. Суюк агым батареясынын көптөгөн бөлүнгөн түрлөрү жана өзгөчө системалары бар. Учурда дүйнөдө чындап терең изилденген суюк агым батарея системаларынын төрт гана түрү бар, анын ичинде толугу менен ванадий суюк агым батареясы, цинк-бром суюк агым батареясы, темир-хром суюк агым батареясы жана натрий полисульфиди/бром суюк агым батареясы. Натрий-күкүрт батареясы оң электроддон, терс электроддон, электролиттен, диафрагмадан жана кабыктан турат, бул жалпы экинчилик батареядан (коргошун-кислота батареясы, никель-кадмий батареясы ж.б.) айырмаланат. Натрий-күкүрт батареясы эриген электроддон жана катуу электролиттен турат. Терс электроддун активдүү заты эриген металл натрий, ал эми оң электроддун активдүү заты суюк күкүрт жана эриген натрий полисульфид тузу. Натрий-күкүрт батареясынын аноду суюк күкүрттөн, катод суюк натрийден, ал эми керамикалык материалдан жасалган бета-алюминий түтүк ортосунан бөлүнгөн. Электродду эриген абалда кармоо үчүн батареянын иштөө температурасы 300°C жогору кармалышы керек. Кытайдын энергия сактоо өнөр жайынын техникалык жолу – отун клеткасы: суутек энергиясын сактоочу клетка суутек отун клеткасы – бул суутектин химиялык энергиясын түздөн-түз электр энергиясына айландыруучу түзүлүш. Негизги принцип - суутек күйүүчү май клеткасынын анодуна кирип, катализатордун таасири астында газ протондоруна жана электрондорго ажырайт, ал эми пайда болгон суутек протондору протон алмашуу мембранасы аркылуу өтүп, күйүүчү май клеткасынын катодуна жетет жана кычкылтек менен биригип, суу пайда кылат. Электрондор тышкы чынжыр аркылуу күйүүчү май клеткасынын катодуна жетип, ток пайда кылат. Негизинен, бул электрохимиялык реакция аркылуу электр энергиясын өндүрүүчү түзүлүш. Дүйнөлүк энергия сактоо тармагынын рыноктук көлөмү - энергия сактоо тармагынын жаңы орнотулган кубаттуулугу эки эсеге көбөйдү - дүйнөлүк энергия сактоо тармагынын рыноктук көлөмү - литий-иондук батареялар дагы эле энергия сактоонун негизги түрү болуп саналат - литий-иондук батареялар жогорку энергия тыгыздыгы, жогорку конверсиянын натыйжалуулугу, тез жооп кайтаруу ж.б. артыкчылыктарга ээ жана учурда насостук сактоодон тышкары орнотулган кубаттуулуктун эң жогорку үлүшүн түзөт. EVTank жана Ivy Institute of Economics тарабынан биргелешип чыгарылган Кытайдын литий-иондук батарея тармагын өнүктүрүү боюнча ак кагазга ылайык (2022). Ак китептин маалыматтарына ылайык, 2021-жылы литий-иондук батареялардын дүйнөлүк жалпы жеткирүүсү 562,4 ГВт/саатты түзөт, бул жыл сайын 91% га бир топ өсүш, ал эми анын глобалдык жаңы энергия сактоочу жайлардагы үлүшү да 90% дан ашат. Акыркы жылдары ванадий агымдуу батарея, натрий-иондук батарея жана кысылган аба сыяктуу энергия сактоонун башка түрлөрүнө да көбүрөөк көңүл бурула баштаганы менен, литий-иондук батареянын иштөө, баа жана индустриялаштыруу жагынан дагы эле чоң артыкчылыктары бар. Кыска жана орто мөөнөттүү келечекте литий-иондук батарея дүйнөдөгү энергия сактоонун негизги түрү болот жана анын жаңы энергия сактоочу жайлардагы үлүшү жогорку деңгээлде калат.

Longrun-energy энергияны сактоо тармагына басым жасайт жана энергетикалык камсыздоо чынжырынын тейлөө базасын интеграциялап, тиричилик жана өнөр жайлык жана коммерциялык сценарийлер үчүн энергияны сактоо чечимдерин, анын ичинде долбоорлоо, чогултуу боюнча окутуу, рыноктук чечимдер, чыгымдарды көзөмөлдөө, башкаруу, эксплуатациялоо жана техникалык тейлөө ж.б. камсыз кылат. Белгилүү батарея өндүрүүчүлөрү жана инвертор өндүрүүчүлөрү менен көп жылдык кызматташуунун аркасында биз интеграцияланган камсыздоо чынжырынын тейлөө базасын түзүү үчүн технологияларды жана иштеп чыгуу тажрыйбабызды жалпыладык.