Wat zijn de voordelen van een energieopslagbatterij?

Technische ontwikkeling van de Chinese energieopslagindustrie – elektrochemische energieopslag: Momenteel omvatten de gangbare kathodematerialen voor lithiumbatterijen voornamelijk lithiumkobaltoxide (LCO), lithiummangaanoxide (LMO), lithiumijzerfosfaat (LFP) en ternaire materialen. Lithiumkobaltaat is het eerste gecommercialiseerde kathodemateriaal met een hoge spanning, een hoge aftakkingsdichtheid, een stabiele structuur en een goede veiligheid, maar is duur en heeft een lage capaciteit. Lithiummangaan heeft lage kosten en een hoge spanning, maar de cyclusprestaties zijn slecht en de capaciteit is ook laag. De capaciteit en kosten van de ternaire materialen variëren afhankelijk van het gehalte aan nikkel, kobalt en mangaan (naast NCA). De totale energiedichtheid is hoger dan die van lithiumijzerfosfaat en lithiumkobaltaat. Lithiumijzerfosfaat heeft lage kosten, goede cyclusprestaties en een goede veiligheid, maar het spanningsplatform is laag en de compactiedichtheid is laag, wat resulteert in een lage totale energiedichtheid. Momenteel wordt de energiesector gedomineerd door ternaire materialen en lithiumijzer, terwijl de consumptiesector meer lithiumkobalt bevat. Negatieve elektrodematerialen kunnen worden onderverdeeld in koolstofmaterialen en niet-koolstofmaterialen: koolstofmaterialen omvatten kunstmatig grafiet, natuurlijk grafiet, mesofase koolstofmicrobolletjes, zachte koolstof, harde koolstof, enz. Niet-koolstofmaterialen omvatten lithiumtitanaat, siliciumgebaseerde materialen, tingebaseerde materialen, enz. Natuurlijk grafiet en kunstmatig grafiet worden momenteel het meest gebruikt. Hoewel natuurlijk grafiet voordelen heeft op het gebied van kosten en specifieke capaciteit, is de cyclusduur laag en de consistentie slecht; de eigenschappen van kunstmatig grafiet zijn echter relatief evenwichtig, met uitstekende circulatieprestaties en goede compatibiliteit met elektrolyt. Kunstmatig grafiet wordt voornamelijk gebruikt voor voertuigaccu's met een grote capaciteit en hoogwaardige lithiumbatterijen voor consumenten, terwijl natuurlijk grafiet voornamelijk wordt gebruikt voor kleine lithiumbatterijen en lithiumbatterijen voor consumenten voor algemeen gebruik. De siliciumgebaseerde materialen in niet-koolstofmaterialen zijn nog steeds in een continu onderzoeks- en ontwikkelingstraject. Lithiumbatterijscheiders kunnen worden onderverdeeld in droge scheiders en natte scheiders, afhankelijk van het productieproces, en de natte membraancoating in de natte scheider zal de belangrijkste trend zijn. Natte en droge processen hebben hun eigen voor- en nadelen. Het natte proces heeft een kleine en uniforme poriegrootte en een dunnere film, maar de investering is groot, het proces is complex en de milieuvervuiling groot. Het droge proces is relatief eenvoudig, heeft een hoge toegevoegde waarde en is milieuvriendelijk, maar de poriegrootte en porositeit zijn moeilijk te beheersen en het product is moeilijk te verdunnen.

Het technische pad van de Chinese energieopslagindustrie - elektrochemische energieopslag: loodzuuraccu (VRLA) is een accu waarvan de elektrode voornamelijk bestaat uit lood en loodoxide, en de elektrolyt bestaat uit een zwavelzuuroplossing. In de laadtoestand van een loodzuuraccu is de hoofdcomponent van de positieve elektrode looddioxide en de hoofdcomponent van de negatieve elektrode lood; in de ontladingstoestand zijn de hoofdcomponenten van de positieve en negatieve elektroden loodsulfaat. Het werkingsprincipe van een loodzuuraccu is dat een loodzuuraccu een soort accu is met koolstofdioxide en sponsachtig metaallood als respectievelijk positieve en negatieve actieve stoffen, en een zwavelzuuroplossing als elektrolyt. De voordelen van loodzuuraccu's zijn een relatief volwassen industriële keten, veilig gebruik, eenvoudig onderhoud, lage kosten, lange levensduur, stabiele kwaliteit, enz. De nadelen zijn een lage laadsnelheid, lage energiedichtheid, korte cycluslevensduur, gemakkelijk vervuiling te veroorzaken, enz. Loodzuuraccu's worden gebruikt als noodstroomvoorzieningen in telecommunicatie, zonne-energiesystemen, elektronische schakelsystemen, communicatieapparatuur, kleine back-upvoedingen (UPS, ECR, computerback-upsystemen, enz.), noodapparatuur, enz., en als hoofdvoedingen in communicatieapparatuur, elektrische besturingslocomotieven (acquisitievoertuigen, automatische transportvoertuigen, elektrische voertuigen), mechanische gereedschapsstarters (accu-boormachines, elektrische aandrijvingen, elektrische sleden), industriële apparatuur/instrumenten, camera's, enz.

Het technische pad van de Chinese energieopslagindustrie - elektrochemische energieopslag: vloeistofstroombatterij en natriumzwavelbatterij. Vloeistofstroombatterijen zijn een soort batterijen die elektriciteit kunnen opslaan en ontladen door de elektrochemische reactie van oplosbare elektrische paren op de inerte elektrode. De structuur van een typische vloeistofstroombatterijmonomeer omvat: positieve en negatieve elektroden; een elektrodekamer omgeven door een membraan en een elektrode; elektrolyttank, pomp en pijpleidingsysteem. Vloeistofstroombatterijen zijn elektrochemische energieopslagapparaten die de wederzijdse omzetting van elektrische energie en chemische energie kunnen realiseren door de oxidatie-reductiereactie van vloeibare actieve stoffen, waardoor de opslag en afgifte van elektrische energie wordt gerealiseerd. Er zijn veel onderverdeelde typen en specifieke systemen van vloeistofstroombatterijen. Momenteel zijn er wereldwijd slechts vier soorten vloeistofstroombatterijsystemen die echt diepgaand bestudeerd zijn, waaronder volledig vanadium vloeistofstroombatterijen, zink-broom vloeistofstroombatterijen, ijzer-chroom vloeistofstroombatterijen en natriumpolysulfide/broom vloeistofstroombatterijen. De natrium-zwavelbatterij bestaat uit een positieve elektrode, een negatieve elektrode, een elektrolyt, een membraan en een omhulsel, wat verschilt van de algemene secundaire batterij (loodzuuraccu, nikkel-cadmiumaccu, enz.). De natrium-zwavelbatterij bestaat uit een gesmolten elektrode en een vaste elektrolyt. De werkzame stof van de negatieve elektrode is gesmolten metaalnatrium en de werkzame stof van de positieve elektrode is vloeibare zwavel en gesmolten natriumpolysulfidezout. De anode van de natrium-zwavelbatterij bestaat uit vloeibare zwavel, de kathode uit vloeibaar natrium en de bèta-aluminium buis van keramisch materiaal is in het midden gescheiden. De bedrijfstemperatuur van de batterij moet boven 300 °C worden gehouden om de elektrode in gesmolten toestand te houden. Het technische pad van de Chinese energieopslagindustrie - brandstofcel: waterstofenergieopslagcel. Een waterstofbrandstofcel is een apparaat dat de chemische energie van waterstof direct omzet in elektrische energie. Het basisprincipe is dat waterstof de anode van de brandstofcel binnenkomt, onder invloed van de katalysator uiteenvalt in gasprotonen en elektronen, en de gevormde waterstofprotonen passeren het protonenuitwisselingsmembraan om de kathode van de brandstofcel te bereiken en te combineren met zuurstof om water te genereren. De elektronen bereiken de kathode van de brandstofcel via een extern circuit om een stroom te vormen. In wezen is het een elektrochemische reactie-energieopwekkingsapparaat. De marktomvang van de wereldwijde energieopslagindustrie - de nieuwe geïnstalleerde capaciteit van de energieopslagindustrie is verdubbeld - de marktomvang van de wereldwijde energieopslagindustrie - lithium-ionbatterijen zijn nog steeds de belangrijkste vorm van energieopslag - lithium-ionbatterijen hebben de voordelen van een hoge energiedichtheid, hoge conversie-efficiëntie, snelle respons, enzovoort, en vormen momenteel het hoogste percentage van de geïnstalleerde capaciteit, met uitzondering van pompaccu's. Volgens het whitepaper over de ontwikkeling van de Chinese lithium-ionbatterijindustrie (2022), gezamenlijk gepubliceerd door EVTank en het Ivy Institute of Economics. Volgens de gegevens in het whitepaper zal de wereldwijde totale levering van lithium-ionbatterijen in 2021 562,4 GWh bedragen, een aanzienlijke stijging van 91% ten opzichte van vorig jaar, en zal het aandeel ervan in de wereldwijde nieuwe energieopslaginstallaties ook de 90% overschrijden. Hoewel andere vormen van energieopslag, zoals vanadium-flowbatterijen, natrium-ionbatterijen en persluchtbatterijen, de laatste jaren ook steeds meer aandacht hebben gekregen, bieden lithium-ionbatterijen nog steeds grote voordelen op het gebied van prestaties, kosten en industrialisatie. Op de korte en middellange termijn zullen lithium-ionbatterijen wereldwijd de belangrijkste vorm van energieopslag zijn en zal hun aandeel in de nieuwe energieopslaginstallaties op een hoog niveau blijven.

Longrun-energy richt zich op het gebied van energieopslag en integreert de dienstverlening in de energievoorzieningsketen om energieopslagoplossingen te bieden voor huishoudelijke, industriële en commerciële scenario's, inclusief ontwerp, assemblagetraining, marktoplossingen, kostenbeheersing, beheer, bediening en onderhoud, enz. Dankzij jarenlange samenwerking met bekende fabrikanten van batterijen en omvormers hebben we technologie en ontwikkelingservaring gebundeld om een geïntegreerde dienstverlening in de toeleveringsketen op te bouwen.