Каковы преимущества аккумуляторных батарей?

Технический путь китайской индустрии накопления энергии – электрохимическое накопление энергии: в настоящее время общие катодные материалы литиевых батарей в основном включают оксид лития-кобальта (LCO), оксид лития-марганца (LMO), фосфат лития-железа (LFP) и тройные материалы. Кобальтат лития является первым коммерческим катодным материалом с высоким напряжением, высокой плотностью отвода, стабильной структурой и хорошей безопасностью, но высокой стоимостью и низкой емкостью. Манганат лития имеет низкую стоимость и высокое напряжение, но его производительность цикла плохая, а его емкость также низкая. Емкость и стоимость тройных материалов варьируются в зависимости от содержания никеля, кобальта и марганца (в дополнение к NCA). Общая плотность энергии выше, чем у фосфата лития-железа и кобальтата лития. Фосфат лития-железа имеет низкую стоимость, хорошие производительность цикла и хорошую безопасность, но его платформа напряжения низкая, а его плотность уплотнения низкая, что приводит к низкой общей плотности энергии. В настоящее время в секторе электроэнергетики доминируют тройное и литий-железо, в то время как в секторе потребления больше лития-кобальта. Материалы отрицательного электрода можно разделить на углеродные материалы и неуглеродные материалы: углеродные материалы включают искусственный графит, природный графит, мезофазные углеродные микросферы, мягкий углерод, твердый углерод и т. д.; Неуглеродные материалы включают титанат лития, материалы на основе кремния, материалы на основе олова и т. д. В настоящее время наиболее широко используются природный графит и искусственный графит. Хотя природный графит имеет преимущества в стоимости и удельной емкости, его циклический срок службы низок, а его консистенция плохая; Однако свойства искусственного графита относительно сбалансированы, с отличными характеристиками циркуляции и хорошей совместимостью с электролитом. Искусственный графит в основном используется для аккумуляторов большой емкости для транспортных средств и высококачественных потребительских литиевых батарей, в то время как природный графит в основном используется для небольших литиевых батарей и потребительских литиевых батарей общего назначения. Материалы на основе кремния в неуглеродных материалах все еще находятся в процессе непрерывных исследований и разработок. Сепараторы литиевых батарей можно разделить на сухие сепараторы и мокрые сепараторы в соответствии с производственным процессом, и мокрое мембранное покрытие в мокром сепараторе будет основной тенденцией. Мокрый процесс и сухой процесс имеют свои собственные преимущества и недостатки. Мокрый процесс имеет небольшой и однородный размер пор и более тонкую пленку, но инвестиции велики, процесс сложен, а загрязнение окружающей среды велико. Сухой процесс относительно прост, имеет высокую добавленную стоимость и экологически безопасен, но размер пор и пористость трудно контролировать, и продукт трудно разбавлять.

Технический путь китайской индустрии накопления энергии – электрохимическое накопление энергии: свинцово-кислотная батарея свинцово-кислотная батарея (VRLA) – это батарея, электрод которой в основном изготовлен из свинца и его оксида, а электролитом является раствор серной кислоты. В состоянии заряда свинцово-кислотной батареи основным компонентом положительного электрода является диоксид свинца, а основным компонентом отрицательного электрода – свинец; В состоянии разряда основными компонентами положительного и отрицательного электродов являются сульфат свинца. Принцип работы свинцово-кислотной батареи заключается в том, что свинцово-кислотная батарея представляет собой своего рода батарею с диоксидом углерода и губчатым металлическим свинцом в качестве положительных и отрицательных активных веществ соответственно, а также раствором серной кислоты в качестве электролита. Преимущества свинцово-кислотных аккумуляторов: относительно развитая производственная цепочка, безопасное использование, простота обслуживания, низкая стоимость, длительный срок службы, стабильное качество и т. д. Недостатки: медленная скорость зарядки, низкая плотность энергии, короткий циклический срок службы, легкое загрязнение окружающей среды и т. д. Свинцово-кислотные аккумуляторы используются в качестве резервных источников питания в телекоммуникациях, солнечных энергетических системах, электронных коммутационных системах, коммуникационном оборудовании, небольших резервных источниках питания (ИБП, ЭКР, компьютерные резервные системы и т. д.), аварийном оборудовании и т. д., а также в качестве основных источников питания в коммуникационном оборудовании, электровозах (транспортных средствах, автоматических транспортных средствах, электромобилях), пускателях механических инструментов (беспроводных дрелях, электроприводах, электросанях), промышленном оборудовании/инструментах, камерах и т. д.

Технический путь китайской индустрии накопления энергии – электрохимическое накопление энергии: жидкостная проточная батарея и натрий-серная батарея жидкостная проточная батарея – это разновидность батареи, которая может накапливать электроэнергию и разряжать ее посредством электрохимической реакции растворимой электрической пары на инертном электроде. Структура типичного мономера жидкостной проточной батареи включает: положительные и отрицательные электроды; Электродную камеру, окруженную диафрагмой и электродом; Электролитный бак, насос и систему трубопроводов. Жидкостная проточная батарея – это электрохимическое устройство накопления энергии, которое может осуществлять взаимное преобразование электрической энергии и химической энергии посредством окислительно-восстановительной реакции жидких активных веществ, тем самым реализуя накопление и высвобождение электрической энергии. Существует множество подразделенных типов и конкретных систем жидкостной проточной батареи. В настоящее время в мире действительно глубоко изучены только четыре вида систем жидкостной проточной батареи, включая полностью ванадиевую жидкостную проточную батарею, цинк-бромную жидкостную проточную батарею, железо-хромовую жидкостную проточную батарею и натриевую полисульфидную/бромную жидкостную проточную батарею. Натрий-серная батарея состоит из положительного электрода, отрицательного электрода, электролита, диафрагмы и оболочки, что отличается от обычной вторичной батареи (свинцово-кислотной батареи, никель-кадмиевой батареи и т. д.). Натрий-серная батарея состоит из расплавленного электрода и твердого электролита. Активным веществом отрицательного электрода является расплавленный металлический натрий, а активным веществом положительного электрода является жидкая сера и расплавленная соль полисульфида натрия. Анод натрий-серной батареи состоит из жидкой серы, катод состоит из жидкого натрия, а бета-алюминиевая трубка из керамического материала разделена посередине. Рабочая температура батареи должна поддерживаться выше 300 ° C, чтобы электрод оставался в расплавленном состоянии. Технический путь китайской индустрии накопления энергии - топливный элемент: водородный элемент хранения энергии водородный топливный элемент - это устройство, которое напрямую преобразует химическую энергию водорода в электрическую энергию. Основной принцип заключается в том, что водород поступает в анод топливного элемента, разлагается на газовые протоны и электроны под действием катализатора, а образовавшиеся протоны водорода проходят через протонообменную мембрану, чтобы достичь катода топливного элемента и объединиться с кислородом, образуя воду. Электроны достигают катода топливного элемента через внешнюю цепь, чтобы образовать ток. По сути, это устройство для генерации электроэнергии на основе электрохимической реакции. Размер рынка мировой индустрии накопления энергии — новая установленная мощность индустрии накопления энергии удвоилась — размер рынка мировой индустрии накопления энергии — литий-ионные аккумуляторы по-прежнему являются основной формой хранения энергии — литий-ионные аккумуляторы обладают преимуществами высокой плотности энергии, высокой эффективности преобразования, быстрого отклика и т. д. и в настоящее время составляют самую высокую долю установленной мощности, за исключением насосного хранения. Согласно белой книге о развитии индустрии литий-ионных аккумуляторов в Китае (2022), совместно выпущенной EVTank и Институтом экономики Айви. Согласно данным белой книги, в 2021 году общемировой объем поставок литий-ионных аккумуляторов составит 562,4 ГВт-ч, что на 91% больше, чем в предыдущем году, а его доля в новых установках хранения энергии в мире также превысит 90%. Хотя другие формы хранения энергии, такие как ванадиевые проточные аккумуляторы, натрий-ионные аккумуляторы и сжатый воздух, также стали получать все больше внимания в последние годы, литий-ионные аккумуляторы по-прежнему имеют большие преимущества с точки зрения производительности, стоимости и индустриализации. В краткосрочной и среднесрочной перспективе литий-ионные аккумуляторы будут основной формой хранения энергии в мире, и их доля в новых установках хранения энергии останется на высоком уровне.

Longrun-energy специализируется на области хранения энергии и интегрирует базу услуг цепочки поставок энергии для предоставления решений по хранению энергии для бытовых, промышленных и коммерческих сценариев, включая проектирование, обучение сборке, рыночные решения, контроль затрат, управление, эксплуатацию и техническое обслуживание и т. д. Благодаря многолетнему сотрудничеству с известными производителями аккумуляторов и инверторов мы обобщили опыт в области технологий и разработок для создания интегрированной базы услуг цепочки поставок.