エネルギー貯蔵バッテリーの利点は何ですか?

中国エネルギー貯蔵産業の技術の道筋 – 電気化学エネルギー貯蔵：現在、リチウム電池の一般的な正極材料は、主にコバルト酸リチウム（LCO）、マンガン酸リチウム（LMO）、リン酸鉄リチウム（LFP）、三元系材料などです。コバルト酸リチウムは、高電圧、高タップ密度、安定した構造、優れた安全性を備えた最初の商用正極材料ですが、コストが高く、容量が低いです。マンガン酸リチウムは低コストで高電圧ですが、サイクル特性が悪く、容量も低いです。三元系材料の容量とコストは、ニッケル、コバルト、マンガン（NCAを含む）の含有量によって異なります。総エネルギー密度は、リン酸鉄リチウムやコバルト酸リチウムよりも高くなります。リン酸鉄リチウムは低コストでサイクル特性が良好で、安全性も優れていますが、電圧プラットフォームが低く、圧縮密度が低いため、総エネルギー密度が低くなります。現在、電力分野では三元系材料とリン酸鉄リチウムが主流であり、消費分野ではコバルトリチウムが主流となっています。負極材料は、炭素材料と非炭素材料に分けられます。炭素材料には、人造黒鉛、天然黒鉛、メソフェーズカーボンマイクロスフィア、ソフトカーボン、ハードカーボンなどがあり、非炭素材料には、チタン酸リチウム、シリコン系材料、スズ系材料などがあります。現在、最も広く使用されているのは天然黒鉛と人造黒鉛です。天然黒鉛はコストと比容量に優れているものの、サイクル寿命が短く、一貫性に欠けます。一方、人造黒鉛は特性が比較的バランスが取れており、優れた循環性能と電解液との適合性を備えています。人造黒鉛は主に大容量の車載用動力電池やハイエンドの民生用リチウム電池に使用され、天然黒鉛は主に小型リチウム電池や汎用民生用リチウム電池に使用されています。非炭素材料におけるシリコン系材料は、現在も継続的な研究開発が進められています。リチウム電池用セパレータは、製造プロセスの違いにより乾式セパレータと湿式セパレータに分けられ、湿式セパレータにおける湿式膜コーティングが主流となるでしょう。湿式プロセスと乾式プロセスにはそれぞれ長所と短所があります。湿式法は、細孔径が小さく均一で、薄膜化が容易ですが、投資額が大きく、プロセスが複雑で、環境汚染も大きくなります。乾式法は比較的シンプルで、付加価値が高く、環境に優しいですが、細孔径と多孔度を制御することが難しく、薄膜化も困難です。

中国エネルギー貯蔵産業の技術的道 – 電気化学的エネルギー貯蔵：鉛蓄電池 鉛蓄電池（VRLA）は、電極が主に鉛とその酸化物で構成され、電解質が硫酸水溶液である電池です。鉛蓄電池の充電状態において、正極の主成分は二酸化鉛、負極の主成分は鉛です。放電状態において、正極と負極の主成分は硫酸鉛です。鉛蓄電池の動作原理は、二酸化炭素とスポンジ状の金属鉛をそれぞれ正極と負極の活物質とし、硫酸水溶液を電解質とする電池の一種です。鉛蓄電池の利点は、産業チェーンが比較的成熟しており、安全に使用でき、メンテナンスが簡単で、コストが低く、耐用年数が長く、品質が安定していることなどです。欠点は、充電速度が遅い、エネルギー密度が低い、サイクル寿命が短い、汚染を引き起こしやすいなどです。鉛蓄電池は、通信、太陽エネルギーシステム、電子スイッチシステム、通信機器、小型バックアップ電源（UPS、ECR、コンピュータバックアップシステムなど）、緊急機器などのスタンバイ電源として使用され、通信機器、電気制御機関車（収集車、自動輸送車、電気自動車）、機械工具スターター（コードレスドリル、電動ドライバー、電動そり）、産業機器/機器、カメラなどの主電源として使用されます。

中国エネルギー貯蔵産業の技術の道 – 電気化学的エネルギー貯蔵：液体フロー電池とナトリウム硫黄電池液体フロー電池は、不活性電極上で可溶性電極対の電気化学反応を利用して電気を蓄え、放電する電池の一種です。典型的な液体フロー電池モノマーの構造は、正極と負極、隔膜と電極に囲まれた電極室、電解液タンク、ポンプ、配管システムから構成されています。液体フロー電池は、液体の活物質の酸化還元反応を利用して電気エネルギーと化学エネルギーの相互変換を実現し、電気エネルギーの貯蔵と放出を実現する電気化学エネルギー貯蔵装置です。液体フロー電池には、多くの細分化されたタイプと具体的なシステムがあります。現在、世界で実際に深く研究されている液体フロー電池システムは、全バナジウム液体フロー電池、亜鉛臭素液体フロー電池、鉄クロム液体フロー電池、多硫化ナトリウム/臭素液体フロー電池の4種類のみです。ナトリウム硫黄電池は、正極、負極、電解質、隔膜、シェルで構成されており、一般的な二次電池（鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池など）とは異なります。ナトリウム硫黄電池は、溶融電極と固体電解質で構成されています。負極の活物質は溶融金属ナトリウムであり、正極の活物質は液体硫黄と溶融多硫化ナトリウム塩です。ナトリウム硫黄電池の陽極は液体硫黄で構成され、陰極は液体ナトリウムで構成され、セラミック材料のベータアルミニウム管が中間で分離されています。電池の動作温度は、電極を溶融状態に保つために、300℃以上に維持する必要があります。中国のエネルギー貯蔵産業の技術パス - 燃料電池：水素エネルギー貯蔵セル水素燃料電池は、水素の化学エネルギーを電気エネルギーに直接変換するデバイスです。基本原理は、水素が燃料電池の陽極に入り、触媒の作用でガスの陽子と電子に分解され、生成された水素の陽子が陽子交換膜を通過して燃料電池の陰極に到達し、酸素と結合して水を生成します。電子は外部回路を通って燃料電池の陰極に到達し、電流を形成します。本質的には、電気化学反応発電装置です。世界のエネルギー貯蔵産業の市場規模—エネルギー貯蔵産業の新規設置容量は2倍に増加—世界のエネルギー貯蔵産業の市場規模—リチウムイオン電池は依然としてエネルギー貯蔵の主流の形式です—リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、高変換効率、高速応答などの利点があり、現在、揚水式貯蔵を除く設置容量の割合が最も高くなっています。EVTankとアイビー経済研究所が共同で発表した中国リチウムイオン電池産業の発展に関する白書（2022年）によると。白書のデータによると、2021年の世界のリチウムイオン電池出荷量は562.4GWhと前年比91%の大幅増加となり、世界の新エネルギー貯蔵設備におけるシェアも90%を超えると予測されています。近年、バナジウムフロー電池、ナトリウムイオン電池、圧縮空気電池といった他のエネルギー貯蔵方式も注目を集めていますが、リチウムイオン電池は性能、コスト、産業化の面で依然として大きな優位性を有しています。短中期的には、リチウムイオン電池が世界のエネルギー貯蔵の主流となり、新エネルギー貯蔵設備におけるシェアは高い水準を維持すると予想されます。

Longrun-energyはエネルギー貯蔵分野に注力し、エネルギーサプライチェーンのサービス基盤を統合して、設計、組み立てトレーニング、市場ソリューション、コスト管理、管理、運用、メンテナンスなどを含む、家庭、産業、商業のシナリオ向けのエネルギー貯蔵ソリューションを提供しています。 著名なバッテリーメーカーやインバーターメーカーとの長年の協力により、技術と開発の経験を集約し、統合サプライチェーンのサービス基盤を構築しています。