Vilka är fördelarna med energilagringsbatterier?

Teknisk väg för Kinas energilagringsindustri – elektrokemisk energilagring: För närvarande inkluderar de vanligaste katodmaterialen för litiumbatterier huvudsakligen litiumkoboltoxid (LCO), litiummanganoxid (LMO), litiumjärnfosfat (LFP) och ternära material. Litiumkoboltat är det första kommersialiserade katodmaterialet med hög spänning, hög tappdensitet, stabil struktur och god säkerhet, men hög kostnad och låg kapacitet. Litiummanganat har låg kostnad och hög spänning, men dess cykelprestanda är dålig och dess kapacitet är också låg. Kapaciteten och kostnaden för de ternära materialen varierar beroende på innehållet av nickel, kobolt och mangan (förutom NCA). Den totala energitätheten är högre än för litiumjärnfosfat och litiumkoboltat. Litiumjärnfosfat har låg kostnad, god cykelprestanda och god säkerhet, men dess spänningsplattform är låg och dess kompakteringsdensitet är låg, vilket resulterar i låg total energitäthet. För närvarande domineras kraftsektorn av ternärt och litiumjärn, medan konsumtionssektorn är mer litiumkobolt. Negativa elektrodmaterial kan delas in i kolmaterial och icke-kolmaterial: kolmaterial inkluderar artificiell grafit, naturlig grafit, mesofaskolmikrosfärer, mjukt kol, hårt kol, etc. Icke-kolmaterial inkluderar litiumtitanat, kiselbaserade material, tennbaserade material, etc. Naturlig grafit och artificiell grafit är för närvarande de mest använda. Även om naturlig grafit har fördelar i kostnad och specifik kapacitet, är dess livslängd kort och dess konsistens dålig. Egenskaperna hos artificiell grafit är dock relativt balanserade, med utmärkt cirkulationsprestanda och god kompatibilitet med elektrolyt. Artificiell grafit används huvudsakligen för fordonsbatterier med hög kapacitet och avancerade litiumbatterier för konsumenter, medan naturlig grafit huvudsakligen används för små litiumbatterier och allmänt använda litiumbatterier för konsumenter. De kiselbaserade materialen i icke-kolmaterial är fortfarande under kontinuerlig forskning och utveckling. Litiumbatteriseparatorer kan delas in i torra separatorer och våta separatorer enligt produktionsprocessen, och våtmembranbeläggningen i våtseparatorn kommer att vara den viktigaste trenden. Våtprocess och torrprocess har sina egna fördelar och nackdelar. Våtprocessen har liten och jämn porstorlek och tunnare film, men investeringen är stor, processen är komplex och miljöföroreningarna är stora. Torrprocessen är relativt enkel, har högt förädlingsvärde och är miljövänlig, men porstorleken och porositeten är svåra att kontrollera och produkten är svår att tunna ut.

Den tekniska utvecklingen inom Kinas energilagringsindustri – elektrokemisk energilagring: blybatterier Blybatterier (VRLA) är batterier vars elektrod huvudsakligen består av bly och dess oxid, och elektrolyten är svavelsyralösning. I laddningstillståndet för ett blybatteri är huvudkomponenten i den positiva elektroden blydioxid, och huvudkomponenten i den negativa elektroden är bly; i urladdningstillståndet är huvudkomponenterna i de positiva och negativa elektroderna blysulfat. Funktionsprincipen för ett blybatteri är att ett blybatteri är ett slags batteri med koldioxid och svampaktig metallisk bly som positiva respektive negativa aktiva substanser, och svavelsyralösning som elektrolyt. Fördelarna med blybatterier är en relativt mogen industrikedja, säker användning, enkelt underhåll, låg kostnad, lång livslängd, stabil kvalitet etc. Nackdelarna är långsam laddningshastighet, låg energitäthet, kort livslängd, lätt att orsaka föroreningar etc. Blybatterier används som reservströmförsörjning inom telekommunikation, solenergisystem, elektroniska strömbrytarsystem, kommunikationsutrustning, små reservströmförsörjningar (UPS, ECR, datorsystem etc.), nödutrustning etc., och som huvudströmförsörjning i kommunikationsutrustning, elektriska kontrolllok (förvärvsfordon, automatiska transportfordon, elfordon), mekaniska verktygsstartare (sladdlösa borrar, elektriska förare, elektriska slädar), industriell utrustning/instrument, kameror etc.

Den tekniska vägen för Kinas energilagringsindustri – elektrokemisk energilagring: vätskeflödesbatterier och natriumsvavelbatterier är en typ av batterier som kan lagra elektricitet och urladda elektricitet genom den elektrokemiska reaktionen av ett lösligt elektriskt par på den inerta elektroden. Strukturen hos en typisk vätskeflödesbatterimonomer inkluderar: positiva och negativa elektroder; en elektrodkammare omgiven av ett membran och en elektrod; elektrolyttank, pump och rörledningssystem. Vätskeflödesbatterier är en elektrokemisk energilagringsanordning som kan realisera den ömsesidiga omvandlingen av elektrisk energi och kemisk energi genom oxidations-reduktionsreaktionen av flytande aktiva substanser, och därmed realisera lagring och frisättning av elektrisk energi. Det finns många underindelade typer och specifika system av vätskeflödesbatterier. För närvarande finns det bara fyra typer av vätskeflödesbatterisystem som verkligen studeras djupgående i världen, inklusive helvanadinvätskeflödesbatterier, zink-bromvätskeflödesbatterier, järn-kromvätskeflödesbatterier och natriumpolysulfid/bromvätskeflödesbatterier. Natrium-svavelbatteriet består av en positiv elektrod, en negativ elektrod, en elektrolyt, ett membran och ett skal, vilket skiljer sig från vanliga sekundärbatterier (blybatterier, nickel-kadmiumbatterier etc.). Natrium-svavelbatteriet består av en smält elektrod och en fast elektrolyt. Den aktiva substansen i den negativa elektroden är smält metallnatrium, och den aktiva substansen i den positiva elektroden är flytande svavel och smält natriumpolysulfidsalt. Anoden i natrium-svavelbatteriet består av flytande svavel, katoden består av flytande natrium och beta-aluminiumröret av keramiskt material är separerat i mitten. Batteriets driftstemperatur ska hållas över 300 °C för att hålla elektroden i smält tillstånd. Den tekniska vägen för Kinas energilagringsindustri – bränslecell: vätgasenergilagringscell. En vätgasbränslecell är en anordning som direkt omvandlar vätgasens kemiska energi till elektrisk energi. Grundprincipen är att väte kommer in i bränslecellens anod, sönderfaller till gasformiga protoner och elektroner under katalysatorns inverkan, och de bildade väteprotonerna passerar genom protonutbytesmembranet för att nå bränslecellens katod och kombineras med syre för att generera vatten. Elektronerna når bränslecellens katod genom en extern krets för att bilda en ström. I huvudsak är det en elektrokemisk reaktionskraftgenerator. Marknadsstorleken för den globala energilagringsindustrin – den nya installerade kapaciteten inom energilagringsindustrin har fördubblats – marknadsstorleken för den globala energilagringsindustrin – litiumjonbatterier är fortfarande den vanligaste formen av energilagring – litiumjonbatterier har fördelarna med hög energitäthet, hög omvandlingseffektivitet, snabb respons och så vidare, och utgör för närvarande den högsta andelen av installerad kapacitet förutom pumplagring. Enligt vitboken om utvecklingen av Kinas litiumjonbatteriindustri (2022) som gemensamt publicerats av EVTank och Ivy Institute of Economics. Enligt data i vitboken kommer de globala totala leveranserna av litiumjonbatterier år 2021 att uppgå till 562,4 GWh, en betydande ökning med 91 % jämfört med föregående år, och dess andel i de globala nya energilagringsinstallationerna kommer också att överstiga 90 %. Även om andra former av energilagring, såsom vanadiumbatterier, natriumjonbatterier och tryckluft, också har börjat få mer och mer uppmärksamhet de senaste åren, har litiumjonbatterier fortfarande stora fördelar när det gäller prestanda, kostnad och industrialisering. På kort och medellång sikt kommer litiumjonbatterier att vara den viktigaste formen av energilagring i världen, och dess andel i de nya energilagringsinstallationerna kommer att förbli på en hög nivå.

Longrun-energy fokuserar på energilagring och integrerar energiförsörjningskedjans tjänstebas för att tillhandahålla energilagringslösningar för hushåll, industri och kommersiella ändamål, inklusive design, monteringsutbildning, marknadslösningar, kostnadskontroll, hantering, drift och underhåll etc. Med många års samarbete med välkända batteritillverkare och växelriktartillverkare har vi sammanfattat teknik- och utvecklingserfarenheter för att bygga en integrerad tjänstebas i leveranskedjan.