ऊर्जा साठवण बॅटरीचे फायदे काय आहेत?

चीनच्या ऊर्जा साठवण उद्योगाचा तांत्रिक मार्ग - इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा साठवण: सध्या, लिथियम बॅटरीच्या सामान्य कॅथोड मटेरियलमध्ये प्रामुख्याने लिथियम कोबाल्ट ऑक्साईड (LCO), लिथियम मॅंगनीज ऑक्साईड (LMO), लिथियम आयर्न फॉस्फेट (LFP) आणि टर्नरी मटेरियल यांचा समावेश आहे. लिथियम कोबाल्टेट हा उच्च व्होल्टेज, उच्च टॅप घनता, स्थिर रचना आणि चांगली सुरक्षितता, परंतु उच्च किंमत आणि कमी क्षमता असलेला पहिला व्यावसायिकीकृत कॅथोड मटेरियल आहे. लिथियम मॅंगनेटची किंमत कमी आणि उच्च व्होल्टेज आहे, परंतु त्याची सायकल कामगिरी खराब आहे आणि त्याची क्षमता देखील कमी आहे. निकेल, कोबाल्ट आणि मॅंगनीजच्या सामग्रीनुसार (NCA व्यतिरिक्त) टर्नरी मटेरियलची क्षमता आणि किंमत बदलते. एकूण ऊर्जा घनता लिथियम आयर्न फॉस्फेट आणि लिथियम कोबाल्टपेक्षा जास्त आहे. लिथियम आयर्न फॉस्फेटची किंमत कमी, सायकलिंग कामगिरी चांगली आणि सुरक्षितता चांगली आहे, परंतु त्याचा व्होल्टेज प्लॅटफॉर्म कमी आहे आणि त्याची कॉम्पॅक्शन घनता कमी आहे, परिणामी एकूण ऊर्जा घनता कमी होते. सध्या, वीज क्षेत्रात टर्नरी आणि लिथियम आयर्नचे वर्चस्व आहे, तर वापर क्षेत्र अधिक लिथियम कोबाल्ट आहे. नकारात्मक इलेक्ट्रोड पदार्थ कार्बन पदार्थ आणि कार्बन नसलेल्या पदार्थांमध्ये विभागले जाऊ शकतात: कार्बन पदार्थांमध्ये कृत्रिम ग्रेफाइट, नैसर्गिक ग्रेफाइट, मेसोफेज कार्बन मायक्रोस्फियर्स, सॉफ्ट कार्बन, हार्ड कार्बन इत्यादींचा समावेश आहे; कार्बन नसलेल्या पदार्थांमध्ये लिथियम टायटेनेट, सिलिकॉन-आधारित पदार्थ, टिन-आधारित पदार्थ इत्यादींचा समावेश आहे. नैसर्गिक ग्रेफाइट आणि कृत्रिम ग्रेफाइट सध्या सर्वाधिक वापरले जातात. जरी नैसर्गिक ग्रेफाइटचे खर्च आणि विशिष्ट क्षमतेमध्ये फायदे असले तरी, त्याचे चक्र आयुष्य कमी आहे आणि त्याची सुसंगतता कमी आहे; तथापि, कृत्रिम ग्रेफाइटचे गुणधर्म तुलनेने संतुलित आहेत, उत्कृष्ट परिसंचरण कार्यक्षमता आणि इलेक्ट्रोलाइटशी चांगली सुसंगतता आहे. कृत्रिम ग्रेफाइट प्रामुख्याने मोठ्या-क्षमतेच्या वाहन पॉवर बॅटरी आणि उच्च-श्रेणीच्या ग्राहक लिथियम बॅटरीसाठी वापरले जाते, तर नैसर्गिक ग्रेफाइट प्रामुख्याने लहान लिथियम बॅटरी आणि सामान्य-उद्देशाच्या ग्राहक लिथियम बॅटरीसाठी वापरले जाते. कार्बन नसलेल्या पदार्थांमधील सिलिकॉन-आधारित पदार्थ अजूनही सतत संशोधन आणि विकासाच्या प्रक्रियेत आहेत. उत्पादन प्रक्रियेनुसार लिथियम बॅटरी विभाजकांना कोरडे विभाजक आणि ओले विभाजकांमध्ये विभागले जाऊ शकते आणि ओल्या विभाजकातील ओले पडदा कोटिंग हा प्रमुख ट्रेंड असेल. ओल्या प्रक्रियेचे आणि कोरड्या प्रक्रियेचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत. ओल्या प्रक्रियेमध्ये छिद्रांचा आकार लहान आणि एकसारखा आणि पातळ असतो, परंतु गुंतवणूक मोठी असते, प्रक्रिया गुंतागुंतीची असते आणि पर्यावरणीय प्रदूषण मोठे असते. कोरडी प्रक्रिया तुलनेने सोपी, उच्च मूल्यवर्धित आणि पर्यावरणास अनुकूल असते, परंतु छिद्रांचा आकार आणि छिद्र नियंत्रित करणे कठीण असते आणि उत्पादन पातळ करणे कठीण असते.

चीनच्या ऊर्जा साठवण उद्योगाचा तांत्रिक मार्ग - इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा साठवण: लीड अॅसिड बॅटरी लीड अॅसिड बॅटरी (VRLA) ही एक बॅटरी आहे ज्याचा इलेक्ट्रोड प्रामुख्याने शिसे आणि त्याच्या ऑक्साईडपासून बनलेला असतो आणि इलेक्ट्रोलाइट सल्फ्यूरिक अॅसिड द्रावण असतो. लीड-अॅसिड बॅटरीच्या चार्ज स्थितीत, पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोडचा मुख्य घटक लीड डायऑक्साइड असतो आणि निगेटिव्ह इलेक्ट्रोडचा मुख्य घटक लीड असतो; डिस्चार्ज अवस्थेत, पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह इलेक्ट्रोडचे मुख्य घटक लीड सल्फेट असतात. लीड-अॅसिड बॅटरीचे कार्य तत्व असे आहे की लीड-अॅसिड बॅटरी ही एक प्रकारची बॅटरी असते ज्यामध्ये कार्बन डायऑक्साइड आणि स्पॉन्जी मेटल लीड अनुक्रमे पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह सक्रिय पदार्थ असतात आणि सल्फ्यूरिक अॅसिड द्रावण इलेक्ट्रोलाइट म्हणून असते. लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीचे फायदे म्हणजे तुलनेने परिपक्व औद्योगिक साखळी, सुरक्षित वापर, साधी देखभाल, कमी खर्च, दीर्घ सेवा आयुष्य, स्थिर गुणवत्ता इ. तोटे म्हणजे मंद चार्जिंग गती, कमी ऊर्जा घनता, लहान सायकल आयुष्य, प्रदूषण करणे सोपे इ. लीड-अ‍ॅसिड बॅटरी दूरसंचार, सौर ऊर्जा प्रणाली, इलेक्ट्रॉनिक स्विच सिस्टम, संप्रेषण उपकरणे, लहान बॅकअप पॉवर सप्लाय (यूपीएस, ईसीआर, संगणक बॅकअप सिस्टम इ.), आपत्कालीन उपकरणे इत्यादींमध्ये स्टँडबाय पॉवर सप्लाय म्हणून वापरल्या जातात आणि संप्रेषण उपकरणे, इलेक्ट्रिक कंट्रोल लोकोमोटिव्ह (अधिग्रहण वाहने, स्वयंचलित वाहतूक वाहने, इलेक्ट्रिक वाहने), मेकॅनिकल टूल स्टार्टर्स (कॉर्डलेस ड्रिल, इलेक्ट्रिक ड्रायव्हर्स, इलेक्ट्रिक स्लेज), औद्योगिक उपकरणे/उपकरणे, कॅमेरे इ. मध्ये मुख्य वीज पुरवठा म्हणून वापरल्या जातात.

चीनच्या ऊर्जा साठवण उद्योगाचा तांत्रिक मार्ग - इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा साठवण: द्रव प्रवाह बॅटरी आणि सोडियम सल्फर बॅटरी द्रव प्रवाह बॅटरी ही एक प्रकारची बॅटरी आहे जी निष्क्रिय इलेक्ट्रोडवर विरघळणाऱ्या विद्युत जोडीच्या विद्युत रासायनिक अभिक्रियेद्वारे वीज साठवू शकते आणि वीज सोडू शकते. सामान्य द्रव प्रवाह बॅटरी मोनोमरच्या संरचनेत हे समाविष्ट आहे: सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड; डायाफ्राम आणि इलेक्ट्रोडने वेढलेला इलेक्ट्रोड चेंबर; इलेक्ट्रोलाइट टाकी, पंप आणि पाइपलाइन प्रणाली. द्रव-प्रवाह बॅटरी ही एक इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा साठवण उपकरण आहे जी द्रव सक्रिय पदार्थांच्या ऑक्सिडेशन-कपात प्रतिक्रियेद्वारे विद्युत ऊर्जा आणि रासायनिक उर्जेचे परस्पर रूपांतरण साकार करू शकते, अशा प्रकारे विद्युत उर्जेचे संचयन आणि प्रकाशन साकार करू शकते. द्रव प्रवाह बॅटरीचे अनेक उपविभाजित प्रकार आणि विशिष्ट प्रणाली आहेत. सध्या, जगात फक्त चार प्रकारच्या द्रव प्रवाह बॅटरी प्रणाली आहेत ज्यांचा खरोखर सखोल अभ्यास केला जातो, ज्यामध्ये ऑल-व्हॅनेडियम द्रव प्रवाह बॅटरी, झिंक-ब्रोमाइन द्रव प्रवाह बॅटरी, लोह-क्रोमियम द्रव प्रवाह बॅटरी आणि सोडियम पॉलिसल्फाइड/ब्रोमाइन द्रव प्रवाह बॅटरी यांचा समावेश आहे. सोडियम-सल्फर बॅटरी पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड, निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोलाइट, डायाफ्राम आणि शेलपासून बनलेली असते, जी सामान्य दुय्यम बॅटरी (लीड-अॅसिड बॅटरी, निकेल-कॅडमियम बॅटरी इ.) पेक्षा वेगळी असते. सोडियम-सल्फर बॅटरी वितळलेल्या इलेक्ट्रोड आणि घन इलेक्ट्रोलाइटपासून बनलेली असते. निगेटिव्ह इलेक्ट्रोडचा सक्रिय पदार्थ वितळलेल्या धातूचा सोडियम असतो आणि पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोडचा सक्रिय पदार्थ द्रव सल्फर आणि वितळलेल्या सोडियम पॉलिसल्फाइड मीठ असतो. सोडियम-सल्फर बॅटरीचा एनोड द्रव सल्फरपासून बनलेला असतो, कॅथोड द्रव सोडियमपासून बनलेला असतो आणि सिरेमिक मटेरियलची बीटा-अॅल्युमिनियम ट्यूब मध्यभागी वेगळी केली जाते. इलेक्ट्रोड वितळलेल्या स्थितीत ठेवण्यासाठी बॅटरीचे ऑपरेटिंग तापमान 300 °C पेक्षा जास्त राखले पाहिजे. चीनच्या ऊर्जा साठवण उद्योगाचा तांत्रिक मार्ग - इंधन सेल: हायड्रोजन ऊर्जा साठवण सेल हायड्रोजन इंधन सेल हे एक उपकरण आहे जे हायड्रोजनच्या रासायनिक उर्जेचे थेट विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करते. मूलभूत तत्व असे आहे की हायड्रोजन इंधन पेशीच्या एनोडमध्ये प्रवेश करतो, उत्प्रेरकाच्या कृती अंतर्गत गॅस प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉनमध्ये विघटित होतो आणि तयार झालेले हायड्रोजन प्रोटॉन प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेनमधून जातात आणि इंधन पेशीच्या कॅथोडपर्यंत पोहोचतात आणि ऑक्सिजनसह एकत्रित होऊन पाणी निर्माण करतात. इलेक्ट्रॉन बाह्य सर्किटद्वारे इंधन पेशीच्या कॅथोडपर्यंत पोहोचून करंट तयार करतात. मूलतः, ते एक इलेक्ट्रोकेमिकल रिअॅक्शन पॉवर जनरेशन डिव्हाइस आहे. जागतिक ऊर्जा साठवण उद्योगाचा बाजार आकार - ऊर्जा साठवण उद्योगाची नवीन स्थापित क्षमता दुप्पट झाली आहे - जागतिक ऊर्जा साठवण उद्योगाचा बाजार आकार - लिथियम-आयन बॅटरी अजूनही ऊर्जा साठवणुकीचे मुख्य प्रवाह आहेत - लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये उच्च ऊर्जा घनता, उच्च रूपांतरण कार्यक्षमता, जलद प्रतिसाद इत्यादी फायदे आहेत आणि सध्या पंप केलेल्या स्टोरेजशिवाय स्थापित क्षमतेचे सर्वाधिक प्रमाण आहे. EVTank आणि Ivy Institute of Economics ने संयुक्तपणे जारी केलेल्या चीनच्या लिथियम-आयन बॅटरी उद्योगाच्या विकासावरील श्वेतपत्रिकेनुसार (२०२२). श्वेतपत्रिकेतील माहितीनुसार, २०२१ मध्ये, लिथियम आयन बॅटरीची जागतिक एकूण शिपमेंट ५६२.४GWh असेल, जी दरवर्षी ९१% ची लक्षणीय वाढ आहे आणि जागतिक नवीन ऊर्जा साठवणूक स्थापनेत तिचा वाटा ९०% पेक्षा जास्त असेल. अलिकडच्या वर्षांत व्हॅनेडियम-फ्लो बॅटरी, सोडियम-आयन बॅटरी आणि कॉम्प्रेस्ड एअर सारख्या ऊर्जा साठवणुकीच्या इतर प्रकारांनाही अधिकाधिक लक्ष मिळू लागले असले तरी, कार्यक्षमता, खर्च आणि औद्योगिकीकरणाच्या बाबतीत लिथियम-आयन बॅटरीचे अजूनही मोठे फायदे आहेत. अल्प आणि मध्यम कालावधीत, लिथियम-आयन बॅटरी ही जगातील ऊर्जा साठवणुकीचे मुख्य स्वरूप असेल आणि नवीन ऊर्जा साठवणूक स्थापनेत त्याचे प्रमाण उच्च पातळीवर राहील.

लॉन्गरन-एनर्जी ऊर्जा साठवणुकीच्या क्षेत्रावर लक्ष केंद्रित करते आणि घरगुती आणि औद्योगिक आणि व्यावसायिक परिस्थितींसाठी ऊर्जा साठवण उपाय प्रदान करण्यासाठी ऊर्जा पुरवठा साखळी सेवा बेस एकत्रित करते, ज्यामध्ये डिझाइन, असेंब्ली प्रशिक्षण, बाजार उपाय, खर्च नियंत्रण, व्यवस्थापन, ऑपरेशन आणि देखभाल इत्यादींचा समावेश आहे. सुप्रसिद्ध बॅटरी उत्पादक आणि इन्व्हर्टर उत्पादकांसह अनेक वर्षांच्या सहकार्याने, आम्ही एकात्मिक पुरवठा साखळी सेवा बेस तयार करण्यासाठी तंत्रज्ञान आणि विकास अनुभवाचा सारांश दिला आहे.