Згідно з неповною статистикою відповідних установ, станом на вересень цього року було оголошено про понад 26 проектів розширення, пов’язаних з виробництвом акумуляторів для зберігання енергії та силових батарей із загальним обсягом інвестицій понад 290 мільярдів юанів і загальною виробничою потужністю 820 ГВт-год. .

Цілі процесу та продукту, які переслідують елементи накопичення енергії та елементи живлення, відрізняються - батареї мають високу щільність енергії та не вимагають тривалого терміну служби; тоді як батареї накопичувачів енергії прагнуть до тривалого терміну служби та високої стабільності, тоді як високі вимоги до потужності не є високими. Існують певні відмінності між ними, і все менше і менше можна використовувати на виробничій лінії. У планах багатьох провідних компаній, що займаються виготовленням літієвих акумуляторів, на порядок денний було поставлено створення виробничих ліній акумуляторів для зберігання енергії. Отже, які відмінності між акумуляторами для накопичення енергії та акумуляторами?

Різні застосовні сценарії

Реальні програми мають різні вимоги до продуктивності та терміну служби

За сферою застосування літій-іонні батареї можна розділити на споживчі, силові та накопичувальні. На даний момент батареї живлення та батареї для накопичення енергії є областями з найбільшим потенціалом для розвитку літієвих батарей у майбутньому. Акумулятори, що використовуються для електромобілів, і батареї, які використовуються для накопичувачів енергії, по суті, є акумуляторами для накопичення енергії.

Немає різниці в технічних принципах між батареями для зберігання енергії та батареями живлення, але через різні сценарії застосування практичні застосування мають різні вимоги до їх продуктивності та терміну служби.

Акумуляторні системи живлення та накопичення енергії можна розділити на осередки, модулі та акумуляторні блоки відповідно до різних форм продукту. Елементи є основними будівельними блоками акумуляторних батарей. Певну кількість комірок можна сформувати в модулі та потім зібрати в акумуляторні блоки. Останньою формою застосування в автомобілях з новою енергією є акумуляторні блоки.

Структура системи та структура вартості батареї для накопичення енергії та батареї живлення

Повна електрохімічна система накопичення енергії в основному складається з акумуляторної батареї, системи керування батареєю (BMS), системи керування енергією (EMS), перетворювача накопичення енергії (PCS) та іншого електричного обладнання.

Акумуляторна батарея є найважливішою частиною системи зберігання енергії; система керування акумулятором в основному відповідає за моніторинг, оцінку, захист і баланс акумулятора; система енергоменеджменту відповідає за збір даних, моніторинг мережі та планування енергоспоживання; перетворювач накопичувача енергії може керувати акумулятором. Він може виконувати перетворення змінного та постійного струму під час процесу заряджання та розряджання акумуляторної батареї.

У структурі витрат на систему накопичення енергії батарея є найважливішою частиною системи накопичення енергії, на яку припадає 60% вартості; потім інвертор накопичення енергії, що становить 20%, і EMS (система управління енергією) облік витрат становить 10%, вартість BMS (система управління акумулятором) становить 5%, а інші 5%.

Акумуляторна батарея PACK відноситься до акумуляторної батареї транспортних засобів з новою енергією, яка забезпечує енергією для роботи всього автомобіля. Акумуляторна батарея транспортного засобу в основному складається з наступних п’яти систем: акумуляторного модуля, системи керування батареєю, системи теплового керування, електричної системи та структурної системи.

Вартість акумуляторної системи живлення складається з комплексних витрат, таких як елементи, структурні частини, BMS, коробки, аксесуари та виробничі витрати. На елемент батареї припадає близько 80% вартості, а вартість блоку (включаючи структурні частини, BMS, коробку, аксесуари, витрати на виробництво тощо) становить близько 20% вартості всього блоку акумуляторів.

Різниця між акумулятором накопичувача енергії та акумулятором BMS

В акумуляторній батареї ядром є BMS (система керування батареєю), яка визначає, чи можна скоординувати різні компоненти та функції батареї, і безпосередньо пов’язана з тим, чи може батарея безпечно та надійно забезпечувати потужність для електромобілів. . Звичайно, процес підключення, дизайн простору, міцність конструкції, інтерфейс системи тощо структурних частин також мають важливий вплив на продуктивність акумуляторної батареї.

Система керування батареєю накопичувача енергії подібна до системи керування батареєю живлення, але система живлення батареї встановлена ​​на високошвидкісному електричному транспортному засобі та має вищі вимоги до швидкості відгуку батареї та характеристик потужності, точності оцінки SOC та кількості розрахунків параметрів стану. Відповідні функції налаштування також мають бути реалізовані через BMS.

Тривалість циклу акумуляторів енергії та силових батарей дуже різна

, залежить від матеріалу, щільності ущільнення тощо.

Існує велика різниця у вимогах до терміну служби акумуляторів живлення та акумуляторів енергії. Візьмемо як приклад електромобіль, теоретичний термін служби потрійної літій-залізо-фосфатної батареї в 1200 разів. Відповідно до частоти використання повністю заряджається і розряджається один раз на три дні і 120 разів на рік. Календарний термін служби потрійної літієвої батареї досягає десяти років.

Акумулятор заряджається і розряджається частіше. Згідно з передумовою того ж 10-річного календарного терміну служби, існують вищі вимоги до циклічного терміну служби. Якщо електростанція накопичення енергії та побутове сховище енергії заряджаються та розряджаються з періодичністю один раз на день, термін служби літієвої батареї накопичувача енергії, як правило, повинен перевищувати 3500 разів. Якщо частота заряджання та розряджання збільшується, вимога до життєвого циклу зазвичай повинна досягати більше 5000 разів.

З точки зору структури батареї, такі фактори, як тип матеріалу, щільність ущільнення позитивного та негативного електродів, вологість, щільність плівки покриття та інші фактори впливатимуть на продуктивність циклу батареї.