Kokie yra energijos kaupimo akumuliatoriaus privalumai?

Kinijos energijos kaupimo pramonės techninis kelias – elektrocheminis energijos kaupimas: Šiuo metu dažniausiai naudojamos ličio baterijų katodo medžiagos yra ličio kobalto oksidas (LCO), ličio mangano oksidas (LMO), ličio geležies fosfatas (LFP) ir trinarės medžiagos. Ličio kobaltatas yra pirmoji komercializuota katodo medžiaga, pasižyminti aukšta įtampa, dideliu atšakų tankiu, stabilia struktūra ir geru saugumu, tačiau didele kaina ir maža talpa. Ličio manganatas yra nebrangus ir pasižymi didele įtampa, tačiau jo ciklo charakteristikos yra prastos, o talpa taip pat maža. Trinarių medžiagų talpa ir kaina skiriasi priklausomai nuo nikelio, kobalto ir mangano kiekio (be NCA). Bendras energijos tankis yra didesnis nei ličio geležies fosfato ir ličio kobaltato. Ličio geležies fosfatas yra nebrangus, geras ciklų charakteristikos ir geras saugumas, tačiau jo įtampos platforma yra žema, o tankinimo tankis mažas, todėl bendras energijos tankis yra mažas. Šiuo metu energetikos sektoriuje dominuoja trinarės ir ličio geležies, o vartojimo sektoriuje daugiau ličio kobalto. Neigiamų elektrodų medžiagas galima suskirstyti į anglies ir ne anglies medžiagas: anglies medžiagos apima dirbtinį grafitą, natūralų grafitą, mezofazinės anglies mikrosferas, minkštąją anglį, kietąją anglį ir kt.; ne anglies medžiagos apima ličio titanatą, silicio pagrindu pagamintas medžiagas, alavo pagrindu pagamintas medžiagas ir kt. Šiuo metu plačiausiai naudojamas natūralus ir dirbtinis grafitas. Nors natūralus grafitas turi pranašumų dėl kainos ir specifinės talpos, jo ciklo trukmė yra trumpa, o konsistencija prasta; tačiau dirbtinio grafito savybės yra gana subalansuotos, pasižymi puikiu cirkuliacijos efektyvumu ir geru suderinamumu su elektrolitu. Dirbtinis grafitas daugiausia naudojamas didelės talpos transporto priemonių akumuliatoriams ir aukštos klasės vartotojams skirtoms ličio baterijoms, o natūralus grafitas daugiausia naudojamas mažoms ličio baterijoms ir bendrosios paskirties vartotojams skirtoms ličio baterijoms. Ne anglies medžiagų silicio pagrindu pagamintos medžiagos vis dar yra nuolatinių tyrimų ir plėtros procese. Ličio baterijų separatoriai pagal gamybos procesą gali būti suskirstyti į sausus separatorius ir šlapius separatorius, o šlapios membranos danga šlapiame separatoriuje bus pagrindinė tendencija. Šlapias ir sausas procesas turi savo privalumų ir trūkumų. Šlapiojo proceso metu porų dydis yra mažas ir vienodas, plėvelė plonesnė, tačiau investicijos didelės, procesas sudėtingas ir aplinkos tarša didelė. Sausasis procesas gana paprastas, didelės pridėtinės vertės ir ekologiškas, tačiau porų dydį ir poringumą sunku kontroliuoti, o produktą sunku skystinti.

Kinijos energijos kaupimo pramonės techninis kelias – elektrocheminis energijos kaupimas: švino rūgšties akumuliatorius (VRLA) – tai akumuliatorius, kurio elektrodas daugiausia pagamintas iš švino ir jo oksido, o elektrolitas yra sieros rūgšties tirpalas. Įkrauto švino rūgšties akumuliatoriaus teigiamo elektrodo pagrindinė sudedamoji dalis yra švino dioksidas, o neigiamo elektrodo pagrindinė sudedamoji dalis yra švinas; iškrovimo būsenoje teigiamo ir neigiamo elektrodo pagrindinės sudedamosios dalys yra švino sulfatas. Švino rūgšties akumuliatoriaus veikimo principas yra tas, kad švino rūgšties akumuliatorius yra akumuliatorius, kuriame teigiama ir neigiama aktyviosios medžiagos yra atitinkamai anglies dioksidas ir kempininis metalinis švinas, o elektrolitas – sieros rūgšties tirpalas. Švino rūgšties akumuliatorių privalumai yra gana brandi pramonės grandinė, saugus naudojimas, paprasta priežiūra, maža kaina, ilgas tarnavimo laikas, stabili kokybė ir kt. Trūkumai yra lėtas įkrovimo greitis, mažas energijos tankis, trumpas ciklo laikas, lengva tarša ir kt. Švino rūgšties akumuliatoriai naudojami kaip atsarginiai maitinimo šaltiniai telekomunikacijose, saulės energijos sistemose, elektroninėse komutavimo sistemose, ryšių įrangoje, mažuose atsarginiuose maitinimo šaltiniuose (UPS, ECR, kompiuterinių atsarginių kopijų sistemose ir kt.), avarinėje įrangoje ir kt., taip pat kaip pagrindiniai maitinimo šaltiniai ryšių įrangoje, elektriniuose valdymo lokomotyvuose (įsigyjamose transporto priemonėse, automatinėse transporto priemonėse, elektrinėse transporto priemonėse), mechaninių įrankių paleidikliuose (belaidžiuose gręžtuvuose, elektriniuose vairuotojuose, elektrinėse rogėse), pramoninėje įrangoje / prietaisuose, kamerose ir kt.

Kinijos energijos kaupimo pramonės techninis kelias – elektrocheminis energijos kaupimas: skysčio srauto akumuliatorius ir natrio sieros akumuliatorius – tai akumuliatorių rūšis, galinti kaupti elektrą ir ją iškrauti per tirpių elektrinių porų elektrocheminę reakciją ant inertinio elektrodo. Tipinio skysčio srauto akumuliatoriaus monomero struktūrą sudaro: teigiami ir neigiami elektrodai; elektrodų kamera, apsupta diafragma ir elektrodu; elektrolito bakas, siurblys ir vamzdynų sistema. Skysčio srauto akumuliatorius yra elektrocheminis energijos kaupimo įrenginys, galintis realizuoti abipusę elektros energijos ir cheminės energijos konversiją per skystų aktyviųjų medžiagų oksidacijos-redukcijos reakciją, tokiu būdu realizuojant elektros energijos kaupimą ir išleidimą. Yra daug suskirstytų tipų ir specifinių skysčio srauto akumuliatorių sistemų. Šiuo metu pasaulyje yra tik keturių rūšių skysčio srauto akumuliatorių sistemos, kurios yra iš tikrųjų išsamiai ištirtos, įskaitant vanadžio skysčio srauto akumuliatorių, cinko-bromo skysčio srauto akumuliatorių, geležies-chromo skysčio srauto akumuliatorių ir natrio polisulfido/bromo skysčio srauto akumuliatorių. Natrio-sieros akumuliatorių sudaro teigiamas elektrodas, neigiamas elektrodas, elektrolitas, diafragma ir apvalkalas, kurie skiriasi nuo įprastų antrinių akumuliatorių (švino-rūgšties akumuliatorių, nikelio-kadmio akumuliatorių ir kt.). Natrio-sieros akumuliatorių sudaro išlydytas elektrodas ir kietas elektrolitas. Neigiamo elektrodo veiklioji medžiaga yra išlydytas metalinis natris, o teigiamo elektrodo veiklioji medžiaga yra skysta siera ir išlydyta natrio polisulfido druska. Natrio-sieros akumuliatoriaus anodas sudarytas iš skystos sieros, katodas – iš skysto natrio, o viduryje yra atskirtas keraminis beta-aliuminio vamzdelis. Kad elektrodas išliktų išlydytas, akumuliatoriaus darbinė temperatūra turi būti palaikoma aukštesnė nei 300 °C. Kinijos energijos kaupimo pramonės techninis kelias – kuro elementas: vandenilio energijos kaupimo elementas. Vandenilio kuro elementas yra įrenginys, kuris tiesiogiai paverčia vandenilio cheminę energiją elektros energija. Pagrindinis principas yra tas, kad vandenilis, patekęs į kuro elemento anodą, veikiamas katalizatoriaus, suskyla į dujų protonus ir elektronus, o susidarę vandenilio protonai, praeinantys pro protonų mainų membraną, pasiekia kuro elemento katodą ir susijungę su deguonimi, sudaro vandenį. Elektronai per išorinę grandinę pasiekia kuro elemento katodą ir sudaro srovę. Iš esmės tai yra elektrocheminės reakcijos energijos gamybos įrenginys. Pasaulinės energijos kaupimo pramonės rinkos dydis – nauja įrengta energijos kaupimo pramonės galia padvigubėjo – pasaulinės energijos kaupimo pramonės rinkos dydis – ličio jonų akumuliatoriai vis dar yra pagrindinė energijos kaupimo forma – ličio jonų akumuliatoriai pasižymi dideliu energijos tankiu, dideliu konversijos efektyvumu, greitu reagavimu ir kitais privalumais ir šiuo metu sudaro didžiausią įrengtos galios dalį, išskyrus hidroakumuliacines baterijas. Remiantis EVTank ir Ivy ekonomikos instituto bendrai išleista baltąja knyga apie Kinijos ličio jonų akumuliatorių pramonės plėtrą (2022 m.). Remiantis baltosios knygos duomenimis, 2021 m. pasaulinis ličio jonų akumuliatorių tiekimas sieks 562,4 GWh – tai gerokai daugiau nei 91 % daugiau nei praėjusiais metais, o jų dalis pasauliniuose naujuose energijos kaupimo įrenginiuose taip pat viršys 90 %. Nors pastaraisiais metais vis daugiau dėmesio skiriama ir kitoms energijos kaupimo formoms, tokioms kaip vanadžio srauto baterijos, natrio jonų baterijos ir suslėgto oro baterijos, ličio jonų baterijos vis dar turi didelių pranašumų našumo, kainos ir industrializacijos požiūriu. Trumpuoju ir vidutiniu laikotarpiu ličio jonų baterijos bus pagrindinė energijos kaupimo forma pasaulyje, o jų dalis naujuose energijos kaupimo įrenginiuose išliks didelė.

„Longrun-energy“ daugiausia dėmesio skiria energijos kaupimo sričiai ir integruoja energijos tiekimo grandinės paslaugų bazę, kad teiktų energijos kaupimo sprendimus namų ūkiams, pramoninėms ir komercinėms reikmėms, įskaitant projektavimą, surinkimo mokymus, rinkos sprendimus, sąnaudų kontrolę, valdymą, eksploatavimą ir priežiūrą ir kt. Turėdami ilgametę bendradarbiavimo patirtį su žinomais akumuliatorių ir keitiklių gamintojais, apibendrinome technologijų ir plėtros patirtį, kad sukurtume integruotą tiekimo grandinės paslaugų bazę.