แบตเตอรี่เก็บพลังงานมีข้อดีอะไรบ้าง?

เส้นทางทางเทคนิคของอุตสาหกรรมการกักเก็บพลังงานของจีน – การกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมี: ปัจจุบัน วัสดุแคโทดที่ใช้กันทั่วไปของแบตเตอรี่ลิเธียมประกอบด้วยลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LCO), ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ (LMO), ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP) และวัสดุเทอร์นารี ลิเธียมโคบอลต์เตตเป็นวัสดุแคโทดเชิงพาณิชย์ชนิดแรกที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง ความหนาแน่นแทปสูง โครงสร้างที่มั่นคง และความปลอดภัยที่ดี แต่มีต้นทุนสูงและความจุต่ำ ลิเธียมแมงกานีสมีต้นทุนต่ำและแรงดันไฟฟ้าสูง แต่ประสิทธิภาพรอบวงจรต่ำและความจุก็ต่ำเช่นกัน ความจุและต้นทุนของวัสดุเทอร์นารีแตกต่างกันไปตามปริมาณนิกเกิล โคบอลต์ และแมงกานีส (นอกเหนือจาก NCA) ความหนาแน่นพลังงานโดยรวมสูงกว่าลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและลิเธียมโคบอลต์เตต ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพรอบวงจรดี และความปลอดภัยที่ดี แต่แพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าต่ำและความหนาแน่นของการอัดตัวต่ำ ส่งผลให้ความหนาแน่นพลังงานโดยรวมต่ำ ปัจจุบัน ภาคพลังงานส่วนใหญ่ประกอบด้วยเทอร์นารีและลิเธียมเหล็ก ขณะที่ภาคการบริโภคส่วนใหญ่ประกอบด้วยลิเธียมโคบอลต์ วัสดุอิเล็กโทรดลบสามารถแบ่งได้เป็นวัสดุคาร์บอนและวัสดุที่ไม่ใช่คาร์บอน วัสดุคาร์บอนประกอบด้วยกราไฟต์เทียม กราไฟต์ธรรมชาติ ไมโครสเฟียร์คาร์บอนมีโซเฟส คาร์บอนอ่อน คาร์บอนแข็ง ฯลฯ วัสดุที่ไม่ใช่คาร์บอนประกอบด้วยลิเธียมไททาเนต วัสดุซิลิคอน และวัสดุดีบุก ฯลฯ ปัจจุบันกราไฟต์ธรรมชาติและกราไฟต์เทียมเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย แม้ว่ากราไฟต์ธรรมชาติจะมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนและความจุจำเพาะ แต่อายุการใช้งานต่ำและความสม่ำเสมอต่ำ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติของกราไฟต์เทียมค่อนข้างสมดุล มีประสิทธิภาพการหมุนเวียนที่ดีเยี่ยมและเข้ากันได้ดีกับอิเล็กโทรไลต์ กราไฟต์เทียมส่วนใหญ่ใช้ในแบตเตอรี่รถยนต์ความจุสูง และแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับผู้บริโภคระดับไฮเอนด์ ในขณะที่กราไฟต์ธรรมชาติส่วนใหญ่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมขนาดเล็กและแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับผู้บริโภคทั่วไป วัสดุซิลิคอนในวัสดุที่ไม่ใช่คาร์บอนยังคงอยู่ระหว่างการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เครื่องแยกแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถแบ่งได้เป็นเครื่องแยกแบบแห้งและเครื่องแยกแบบเปียกตามกระบวนการผลิต โดยการเคลือบเมมเบรนแบบเปียกในเครื่องแยกแบบเปียกจะเป็นเทรนด์หลัก กระบวนการแบบเปียกและแบบแห้งต่างก็มีข้อดีข้อเสียแตกต่างกัน กระบวนการแบบเปียกมีขนาดรูพรุนเล็กและสม่ำเสมอและมีฟิล์มบางกว่า แต่ต้องใช้เงินลงทุนสูง กระบวนการมีความซับซ้อน และก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมสูง กระบวนการแบบแห้งค่อนข้างง่าย มีมูลค่าเพิ่มสูง และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ขนาดรูพรุนและรูพรุนควบคุมได้ยาก และทำให้ผลิตภัณฑ์เจือจางได้ยาก

เส้นทางทางเทคนิคของอุตสาหกรรมการกักเก็บพลังงานของจีน – การกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมี: แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (VRLA) เป็นแบตเตอรี่ที่มีอิเล็กโทรดทำจากตะกั่วและออกไซด์เป็นหลัก และอิเล็กโทรไลต์คือสารละลายกรดซัลฟิวริก ในสถานะประจุของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด ส่วนประกอบหลักของอิเล็กโทรดบวกคือตะกั่วไดออกไซด์ และส่วนประกอบหลักของอิเล็กโทรดลบคือตะกั่ว ในสถานะคายประจุ ส่วนประกอบหลักของอิเล็กโทรดบวกและลบคือตะกั่วซัลเฟต หลักการทำงานของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดคือ แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นแบตเตอรี่ชนิดหนึ่งที่มีคาร์บอนไดออกไซด์และตะกั่วโลหะฟองน้ำเป็นสารออกฤทธิ์บวกและลบตามลำดับ และมีสารละลายกรดซัลฟิวริกเป็นอิเล็กโทรไลต์ ข้อดีของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด ได้แก่ ห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่ค่อนข้างสมบูรณ์ การใช้งานที่ปลอดภัย การบำรุงรักษาง่าย ต้นทุนต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน คุณภาพคงที่ ฯลฯ ข้อเสียคือ ความเร็วในการชาร์จช้า ความหนาแน่นของพลังงานต่ำ อายุการใช้งานรอบสั้น ก่อมลพิษได้ง่าย ฯลฯ แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองในระบบโทรคมนาคม ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์สื่อสาร แหล่งจ่ายไฟสำรองขนาดเล็ก (UPS, ECR, ระบบสำรองคอมพิวเตอร์ ฯลฯ ) อุปกรณ์ฉุกเฉิน ฯลฯ และเป็นแหล่งจ่ายไฟหลักในอุปกรณ์สื่อสาร หัวรถจักรควบคุมไฟฟ้า (ยานพาหนะจัดซื้อ ยานพาหนะขนส่งอัตโนมัติ ยานพาหนะไฟฟ้า) สตาร์ทเครื่องมือกล (สว่านไร้สาย ไดรเวอร์ไฟฟ้า รถเลื่อนไฟฟ้า) อุปกรณ์/เครื่องมืออุตสาหกรรม กล้องถ่ายรูป ฯลฯ

เส้นทางทางเทคนิคของอุตสาหกรรมการกักเก็บพลังงานของจีน – การกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมี: แบตเตอรี่แบบไหลของเหลวและแบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์ แบตเตอรี่แบบไหลของเหลวเป็นแบตเตอรี่ชนิดหนึ่งที่สามารถกักเก็บพลังงานไฟฟ้าและปล่อยพลังงานไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีของคู่ไฟฟ้าที่ละลายน้ำได้บนอิเล็กโทรดเฉื่อย โครงสร้างของโมโนเมอร์ของแบตเตอรี่แบบไหลของเหลวทั่วไปประกอบด้วย: ขั้วบวกและขั้วลบ; ห้องอิเล็กโทรดที่ล้อมรอบด้วยไดอะแฟรมและอิเล็กโทรด; ถังอิเล็กโทรไลต์ ปั๊ม และระบบท่อส่ง แบตเตอรี่แบบไหลของเหลวเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีที่สามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าและพลังงานเคมีร่วมกันผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันของสารออกฤทธิ์ที่เป็นของเหลว จึงทำให้เกิดการกักเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้า แบตเตอรี่แบบไหลของเหลวมีหลายประเภทและระบบเฉพาะ ปัจจุบันมีระบบแบตเตอรี่แบบไหลของเหลวเพียงสี่ประเภทเท่านั้นที่ได้รับการศึกษาเชิงลึกทั่วโลก ได้แก่ แบตเตอรี่แบบไหลของเหลววาเนเดียมทั้งหมด แบตเตอรี่แบบไหลของเหลวสังกะสี-โบรมีน แบตเตอรี่แบบไหลของเหลวเหล็ก-โครเมียม และแบตเตอรี่แบบไหลของเหลวโซเดียมโพลีซัลไฟด์/โบรมีน แบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ประกอบด้วยอิเล็กโทรดบวก อิเล็กโทรดลบ อิเล็กโทรไลต์ ไดอะแฟรม และเปลือก ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่สำรองทั่วไป (เช่น แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม เป็นต้น) แบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ประกอบด้วยอิเล็กโทรดหลอมเหลวและอิเล็กโทรไลต์แข็ง สารออกฤทธิ์ของอิเล็กโทรดลบคือโซเดียมโลหะหลอมเหลว และสารออกฤทธิ์ของอิเล็กโทรดบวกคือกำมะถันเหลวและเกลือโซเดียมโพลีซัลไฟด์หลอมเหลว ขั้วบวกของแบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ประกอบด้วยกำมะถันเหลว ขั้วลบประกอบด้วยโซเดียมเหลว และท่อเบตาอะลูมิเนียมที่ทำจากวัสดุเซรามิกแยกอยู่ตรงกลาง อุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่ต้องสูงกว่า 300 องศาเซลเซียสเพื่อรักษาอิเล็กโทรดให้อยู่ในสถานะหลอมเหลว เส้นทางทางเทคนิคของอุตสาหกรรมการกักเก็บพลังงานของจีน – เซลล์เชื้อเพลิง: เซลล์กักเก็บพลังงานไฮโดรเจน เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานเคมีของไฮโดรเจนเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง หลักการพื้นฐานคือไฮโดรเจนจะเข้าสู่ขั้วบวกของเซลล์เชื้อเพลิง สลายตัวเป็นก๊าซโปรตอนและอิเล็กตรอนภายใต้การทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา และโปรตอนไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นจะผ่านเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนไปยังขั้วลบของเซลล์เชื้อเพลิงและรวมตัวกับออกซิเจนเพื่อสร้างน้ำ อิเล็กตรอนจะเข้าสู่ขั้วลบของเซลล์เชื้อเพลิงผ่านวงจรภายนอกเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า โดยพื้นฐานแล้ว มันคืออุปกรณ์ผลิตพลังงานปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี ขนาดตลาดของอุตสาหกรรมกักเก็บพลังงานทั่วโลก — กำลังการผลิตติดตั้งใหม่ของอุตสาหกรรมกักเก็บพลังงานเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า — ขนาดตลาดของอุตสาหกรรมกักเก็บพลังงานทั่วโลก — แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังคงเป็นรูปแบบการกักเก็บพลังงานหลัก — แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีข้อได้เปรียบในด้านความหนาแน่นพลังงานสูง ประสิทธิภาพการแปลงสูง การตอบสนองที่รวดเร็ว และอื่นๆ และปัจจุบันมีสัดส่วนกำลังการผลิตติดตั้งสูงสุด ยกเว้นการกักเก็บแบบสูบน้ำ ตามรายงานสรุปการพัฒนาอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของจีน (2022) ซึ่งเผยแพร่ร่วมกันโดย EVTank และสถาบันเศรษฐศาสตร์ Ivy จากข้อมูลในสมุดปกขาว ระบุว่าในปี พ.ศ. 2564 ปริมาณการขนส่งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วโลกจะอยู่ที่ 562.4 กิกะวัตต์ชั่วโมง เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญถึง 91% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า และสัดส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในระบบกักเก็บพลังงานใหม่ทั่วโลกจะเกิน 90% เช่นกัน แม้ว่าระบบกักเก็บพลังงานรูปแบบอื่นๆ เช่น แบตเตอรี่วาเนเดียมโฟลว์ แบตเตอรี่โซเดียมไอออน และอากาศอัด จะเริ่มได้รับความสนใจมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังคงมีข้อได้เปรียบอย่างมากทั้งในด้านประสิทธิภาพ ต้นทุน และการพัฒนาอุตสาหกรรม ในระยะสั้นและระยะกลาง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเป็นระบบกักเก็บพลังงานหลักของโลก และสัดส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในระบบกักเก็บพลังงานใหม่จะยังคงสูงต่อไป

Longrun-energy มุ่งเน้นไปที่สาขาการจัดเก็บพลังงานและบูรณาการฐานบริการห่วงโซ่อุปทานพลังงานเพื่อมอบโซลูชันการจัดเก็บพลังงานสำหรับครัวเรือนและสถานการณ์ทางอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ รวมถึงการออกแบบ การฝึกอบรมการประกอบ โซลูชันตลาด การควบคุมต้นทุน การจัดการ การดำเนินงานและการบำรุงรักษา ฯลฯ ด้วยความร่วมมือหลายปีกับผู้ผลิตแบตเตอรี่และผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ที่มีชื่อเสียง เรามีสรุปประสบการณ์ด้านเทคโนโลยีและการพัฒนาเพื่อสร้างฐานบริการห่วงโซ่อุปทานแบบบูรณาการ