Эрчим хүч хадгалах батерейны давуу талууд юу вэ?

Хятадын эрчим хүчний хадгалалтын салбарын техникийн замнал - электрохимийн эрчим хүчний хадгалалт: Одоогийн байдлаар литийн батерейны нийтлэг катодын материалд голчлон литийн кобальт исэл (LCO), литийн манганы исэл (LMO), литийн төмрийн фосфат (LFP) болон гурвалсан материалууд багтдаг. Лити кобальт нь өндөр хүчдэл, өндөр нягтралтай, тогтвортой бүтэцтэй, аюулгүй байдал сайтай боловч өндөр өртөгтэй, бага багтаамжтай анхны арилжааны катодын материал юм. Лити манганат нь бага өртөгтэй, өндөр хүчдэлтэй боловч циклийн гүйцэтгэл муу, багтаамж нь бас бага байдаг. Гурвалсан материалын багтаамж, өртөг нь никель, кобальт, манганы агууламжаас (NCA-аас гадна) хамааран өөр өөр байдаг. Нийт эрчим хүчний нягтрал нь литийн төмрийн фосфат, литийн кобальтаас өндөр байдаг. Лити төмрийн фосфат нь бага өртөгтэй, циклийн гүйцэтгэл сайтай, аюулгүй байдал сайтай боловч хүчдэлийн платформ нь бага, нягтралын нягтрал нь бага тул нийт эрчим хүчний нягтрал бага байдаг. Одоогийн байдлаар эрчим хүчний салбарт гурвалсан болон литийн төмрөөр давамгайлж байгаа бол хэрэглээний салбарт литийн кобальт илүү их байдаг. Сөрөг электродын материалыг нүүрстөрөгчийн материал болон нүүрстөрөгчгүй материал гэж хувааж болно: нүүрстөрөгчийн материалд хиймэл бал чулуу, байгалийн бал чулуу, мезофазын нүүрстөрөгчийн микросфер, зөөлөн нүүрстөрөгч, хатуу нүүрстөрөгч гэх мэт орно; Нүүрстөрөгчгүй материалд литийн титанат, цахиур дээр суурилсан материал, цагаан тугалга дээр суурилсан материал гэх мэт орно. Байгалийн бал чулуу болон хиймэл бал чулуу нь одоогоор хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Байгалийн бал чулуу нь өртөг болон тодорхой багтаамжийн хувьд давуу талтай боловч мөчлөгийн хугацаа бага, нягтрал муу; Гэсэн хэдий ч хиймэл бал чулууны шинж чанар нь харьцангуй тэнцвэртэй, маш сайн эргэлтийн гүйцэтгэлтэй, электролиттой сайн нийцдэг. Хиймэл бал чулууг голчлон том багтаамжтай тээврийн хэрэгслийн цахилгаан батерей болон өндөр зэрэглэлийн хэрэглээний литийн батерейд ашигладаг бол байгалийн бал чулууг голчлон жижиг литийн батерей болон ерөнхий зориулалттай хэрэглээний литийн батерейд ашигладаг. Нүүрстөрөгчгүй материал дахь цахиур дээр суурилсан материалыг тасралтгүй судалгаа, хөгжүүлэлтийн шатандаа явж байна. Литийн батерейны ялгагчийг үйлдвэрлэлийн процессын дагуу хуурай ялгагч болон нойтон ялгагч гэж хувааж болох бөгөөд нойтон ялгагч дахь нойтон мембраны бүрхүүл нь гол чиг хандлага болно. Нойтон процесс болон хуурай процесс нь өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай. Нойтон процесс нь жижиг, жигд нүх сүвний хэмжээтэй, нимгэн хальстай боловч хөрөнгө оруулалт их, процесс нь нарийн төвөгтэй, хүрээлэн буй орчны бохирдол ихтэй байдаг. Хуурай процесс нь харьцангуй энгийн, нэмүү өртөг өндөртэй, байгаль орчинд ээлтэй боловч нүх сүвний хэмжээ, нүх сүвийг хянах хэцүү бөгөөд бүтээгдэхүүнийг шингэлэхэд хэцүү байдаг.

Хятадын эрчим хүч хадгалах салбарын техникийн замнал – электрохимийн эрчим хүчний хадгалалт: хар тугалганы хүчлийн батерей (VRLA) нь электродыг голчлон хар тугалга болон түүний ислээс бүрдүүлдэг батерей бөгөөд электролит нь хүхрийн хүчлийн уусмал юм. Хар тугалганы хүчлийн батерейны цэнэгтэй төлөвт эерэг электродын гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь хар тугалганы давхар исэл, сөрөг электродын гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь хар тугалга юм; цэнэггүй төлөвт эерэг ба сөрөг электродын гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь хар тугалганы сульфат юм. Хар тугалганы хүчлийн батерейны ажиллах зарчим нь хар тугалганы хүчлийн батерей нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл болон хөвөн металл хар тугалгыг эерэг ба сөрөг идэвхтэй бодис болгон, хүхрийн хүчлийн уусмалыг электролит болгон ашигладаг батерейны нэг төрөл юм. Хар тугалганы хүчлийн батерейны давуу талууд нь харьцангуй боловсорсон үйлдвэрлэлийн гинж, аюулгүй хэрэглээ, энгийн засвар үйлчилгээ, хямд өртөг, удаан эдэлгээтэй, тогтвортой чанар гэх мэт. Сул талууд нь удаан цэнэглэх хурд, бага эрчим хүчний нягтрал, богино хугацааны ашиглалтын хугацаа, бохирдол үүсгэхэд хялбар гэх мэт. Хар тугалганы хүчлийн батерейг харилцаа холбоо, нарны эрчим хүчний систем, электрон унтраалгын систем, харилцаа холбооны тоног төхөөрөмж, жижиг нөөц тэжээлийн хангамж (UPS, ECR, компьютерийн нөөц систем гэх мэт), яаралтай тусламжийн тоног төхөөрөмж гэх мэтт нөөц тэжээлийн хангамж болгон ашигладаг бөгөөд харилцаа холбооны тоног төхөөрөмж, цахилгаан удирдлагын зүтгүүр (худалдан авах тээврийн хэрэгсэл, автомат тээврийн хэрэгсэл, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл), механик багажны асаагуур (утасгүй өрөм, цахилгаан жолооч, цахилгаан чарга), үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж/багаж хэрэгсэл, камер гэх мэтт гол тэжээлийн хангамж болгон ашигладаг.

Хятадын эрчим хүчний хадгалалтын салбарын техникийн замнал - электрохимийн эрчим хүчний хадгалалт: шингэн урсгалын батерей болон натрийн хүхрийн батерейны шингэн урсгалын батерей нь инертийн электрод дээрх уусдаг цахилгаан хосын электрохимийн урвалаар цахилгаан эрчим хүчийг хадгалж, цэнэг гадагшлуулж чаддаг нэг төрлийн батерей юм. Ердийн шингэн урсгалын батерейны мономерын бүтэц нь: эерэг ба сөрөг электродууд; Диафрагм болон электродоор хүрээлэгдсэн электродын камер; Электролитийн сав, шахуурга болон дамжуулах хоолойн систем орно. Шингэн урсгалын батерей нь шингэн идэвхтэй бодисын исэлдэлт-буурах урвалаар цахилгаан энерги болон химийн энергийг харилцан хувиргаж, улмаар цахилгаан энергийг хадгалах, ялгаруулах боломжтой электрохимийн энерги хадгалах төхөөрөмж юм. Шингэн урсгалын батерейны олон төрөл, тодорхой системүүд байдаг. Одоогийн байдлаар дэлхий дээр ванадий шингэн урсгалын батерей, цайр-бромын шингэн урсгалын батерей, төмөр-хром шингэн урсгалын батерей, натрийн полисульфид/бромын шингэн урсгалын батерей зэрэг дөрвөн төрлийн шингэн урсгалын батерейны системүүд гүнзгий судлагдсан байдаг. Натрийн хүхрийн батерей нь эерэг электрод, сөрөг электрод, электролит, диафрагм болон бүрхүүлээс бүрдэх бөгөөд энэ нь ерөнхий хоёрдогч батерейгаас (хар тугалган хүчлийн батерей, никель-кадмийн батерей гэх мэт) ялгаатай. Натрийн хүхрийн батерей нь хайлсан электрод болон хатуу электролитоос бүрдэнэ. Сөрөг электродын идэвхтэй бодис нь хайлсан металл натри, эерэг электродын идэвхтэй бодис нь шингэн хүхэр болон хайлсан натрийн полисульфидын давс юм. Натрийн хүхрийн батерейны анод нь шингэн хүхэр, катод нь шингэн натри, керамик материалын бета-хөнгөн цагаан хоолойг дунд хэсэгт нь тусгаарласан байдаг. Электродыг хайлсан төлөвт байлгахын тулд батерейны ажиллах температурыг 300°C-аас дээш байлгах ёстой. Хятадын эрчим хүч хадгалах салбарын техникийн зам - түлшний элемент: устөрөгчийн эрчим хүч хадгалах элемент устөрөгчийн түлшний элемент нь устөрөгчийн химийн энергийг цахилгаан энерги болгон шууд хувиргадаг төхөөрөмж юм. Үндсэн зарчим нь устөрөгч нь түлшний элементийн анод руу орж, катализаторын үйлчлэлээр хийн протон болон электрон болж задардаг бөгөөд үүссэн устөрөгчийн протонууд протон солилцооны мембранаар дамжин түлшний элементийн катод руу хүрч, хүчилтөрөгчтэй нэгдэж ус үүсгэдэг. Электронууд нь гадаад хэлхээгээр дамжин түлшний элементийн катод руу хүрч гүйдэл үүсгэдэг. Үндсэндээ энэ нь электрохимийн урвалын цахилгаан үүсгүүрийн төхөөрөмж юм. Дэлхийн эрчим хүч хадгалах салбарын зах зээлийн хэмжээ - эрчим хүч хадгалах салбарын шинэ суурилуулсан хүчин чадал хоёр дахин нэмэгдсэн - дэлхийн эрчим хүч хадгалах салбарын зах зээлийн хэмжээ - лити-ион батерей нь эрчим хүч хадгалах гол хэлбэр хэвээр байна - лити-ион батерей нь өндөр эрчим хүчний нягтрал, өндөр хувиргах үр ашиг, хурдан хариу үйлдэл гэх мэт давуу талуудтай бөгөөд одоогоор шахуургын хадгалалтаас бусад суурилуулсан хүчин чадлын хамгийн өндөр хувийг эзэлж байна. EVTank болон Ivy Institute of Economics-ийн хамтран гаргасан Хятадын лити-ион батерейны үйлдвэрлэлийн хөгжлийн тухай цагаан баримт бичигт (2022) дурдсан байна. Цагаан номын мэдээллээр 2021 онд дэлхийн хэмжээнд литийн ион батерейны нийт нийлүүлэлт 562.4 ГВт.ц болж, өмнөх оны мөн үеэс 91%-иар өсөх бөгөөд дэлхийн шинэ эрчим хүчний хадгалалтын байгууламжид эзлэх хувь нь 90%-иас давах болно. Ванадий урсгалын батерей, натрийн ион батерей, шахсан агаар зэрэг бусад төрлийн эрчим хүчний хадгалалтад сүүлийн жилүүдэд улам бүр анхаарал хандуулж эхэлсэн ч литийн ион батерей нь гүйцэтгэл, өртөг, аж үйлдвэржилтийн хувьд маш их давуу талтай хэвээр байна. Богино болон дунд хугацаанд литийн ион батерей нь дэлхийн эрчим хүчний хадгалалтын гол хэлбэр байх бөгөөд шинэ эрчим хүчний хадгалалтын байгууламжид эзлэх хувь өндөр түвшинд хэвээр байх болно.

Longrun-energy нь эрчим хүчний хадгалалтын салбарт анхаарлаа төвлөрүүлж, эрчим хүчний хангамжийн сүлжээний үйлчилгээний баазыг нэгтгэн, өрхийн болон үйлдвэр, арилжааны нөхцөлд зориулсан эрчим хүчний хадгалалтын шийдлүүдийг, түүний дотор дизайн, угсралтын сургалт, зах зээлийн шийдэл, зардлын хяналт, менежмент, ашиглалт, засвар үйлчилгээ гэх мэтийг хангадаг. Бид алдартай батерей үйлдвэрлэгчид болон инвертер үйлдвэрлэгчидтэй олон жилийн хамтын ажиллагааныхаа үр дүнд нэгдсэн хангамжийн сүлжээний үйлчилгээний баазыг бий болгохын тулд технологи, хөгжүүлэлтийн туршлагыг нэгтгэсэн.