ما هي أفضل بطارية تخزين الطاقة المنزلية؟

يتم تشغيل المركبات الكهربائية النقية أساسًا بالطاقة الكهربائية. من حيث الحجم ، فهم يعتمدون أيضًا على توسيع بطاريات الليثيوم من حيث تخزين الطاقة. على وجه الخصوص ، هناك بعض المقارنات بين الاثنين من حيث الاقتصاد الكلي والعمر الافتراضي.

1) تحليل حالة اختبار الحياة لبطارية تخزين الطاقة

هذه سلسلة من الاختبارات في أستراليا ، بما في ذلك البحث الرئيسي حول استبدال بطاريات الليثيوم وبطاريات حمض الرصاص. لقد استمر لفترة طويلة. تساعدنا هذه البيانات أيضًا على فهم نفس النظام الكيميائي في تطبيقات مماثلة. اضمحلال الحياة

تم إنشاء مركز اختبار للبطارية للمهارات المستدامة ، التدريب ، بدأ معهد كانبرا للتكنولوجيا واختبار الأداء.

تقليد ظروف “العالم الحقيقي” ؛

مع الأخذ في الاعتبار الاعتبارين المذكورين أعلاه ، ثلاث دورات في اليوم ، مع إضافة تغيرات في درجات الحرارة ، حار في الصيف 2 بارد 1 ، بارد في الشتاء 2 حار 1 ، ويتم اختيار درجة الحرارة عند 10-35 درجة مئوية

نشر بيانات الأداء ، بما في ذلك البطاريات التي تقلصت في سعة تخزينها على ثلاث سنوات

إليك بطاريات تخزين الطاقة من Tesla التي أهتم بها ، بالإضافة إلى بطاريات NCM من LG و Samsung (المرحلة الأولى من الاختبار)

ملاحظات: تخزين الطاقة في Samsung يشبه في الأساس بطاريات السيارات. نظرًا لمتطلبات تخزين الطاقة ، هناك المزيد من الاعتبارات لتصميم دورة الحياة.

نتائج الاختبار الأولية

1) توهين القدرات

2) خصائص التوهين للمرحلة الأولى

بالإضافة إلى الإنهاء المبكر لبطارية الليثيوم AVIC ، فإن دورة خلية البطارية الأسطوانية في Tesla أسوأ.

في هذه السلسلة من التقارير ، يوجد جدولا اختبار ، بما في ذلك عدد دورات الحياة ، أحدهما يتم اختباره حتى 80 دورة ، والآخر إلى 1400 دورة

ملاحظات: أحد الجدولين هو طريقة حساب الطاقة المستخدمة. الرسم البياني التالي ليس موحدًا ، ولكنه يعطي فقط تقديرًا لـ SOH. يُعتقد أن هذا يتم تحويله من خلال كفاءة طاقة الإدخال والإخراج الأولية.

من هذا الرسم البياني ، يقع كل من LG و SDI في منحنى ملائم للتوهين. عند 800 ، يكون التوهين حوالي 8٪.

بيانات تسلا ، 800 مرة تقترب من 85٪

لا يمكن لبطاريات الرصاص الحمضية و CALB (AVIC) الصمود بعد حوالي 400 مرة

مزيد من الاختبارات

في 1100 مرة ، دخل Powerwall من Tesla النطاق أقل من 80 ٪

تنخفض بطاريات LG إلى أقل من 90٪ بمعدل 1,000 مرة. هذا هو نظام بطارية تخزين الطاقة بأعلى كثافة طاقة بين الجميع.

لا تزال خلايا SDI الكبيرة حوالي 92٪ بعد 1400 دورة ، وهو ما يعادل خلايا سوني

في المرحلة الثانية من الاختبار ، تم اختيار العديد من المنتجات الأخرى ، وتمت إضافة TeslaPowerwall2 المحدث ، وتم تحديث الجيل الجديد من بطاريات تخزين الطاقة من LG.

1.jpg

لا تزال نتائج اختبار المرحلة الثانية جارية ، وتشير التقديرات إلى أنه يمكن الحصول على أكثر من 1000 مرة للحصول على نتائج أكثر وضوحًا

تتحلل بطاريات ZTE بشكل أسرع ، أفضل قليلاً من SimpliPhi في الولايات المتحدة

لا يزال لدى فوسفات الحديد الليثيوم و NCM111 نتائج مماثلة في الدورة

1.jpg

2) التحليل الاقتصادي لتخزين الطاقة

مع التوسع السريع في حجم الصناعة ، يعد تخزين الطاقة الكيميائية حاليًا أحد تقنيات تخزين الطاقة مع أسرع انخفاض في التكلفة. تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الرصاص الحمضية كتقنيات معيارية ؛ تُستخدم طريقة منحنى الخبرة للتنبؤ بالاتجاه التنازلي لتكاليف تخزين الطاقة المختلفة ، ويتم الحصول على منحنيات الخبرة الفنية المختلفة من خلال تحليل البيانات التاريخية.

في الوقت الحاضر ، تكلفة التخزين بالضخ هي الأدنى ، مع استثمار وحدة تخزين الطاقة بحوالي 770 يوان ؛ تكلفة بطاريات الرصاص الحمضية أعلى قليلاً ، عند 900 يوان / كيلوواط ساعة ؛ تتشابه تكلفة بطاريات طاقة السيارة الكهربائية وبطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة ، عند 1550-1600 يوان / كيلووات ساعة. ومع ذلك ، من حيث انخفاض التكلفة ، انخفضت تكلفة بطاريات الطاقة وبطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة بشكل أسرع

ملاحظات مصدر البيانات هو “دراسة حول إمكانات واقتصاديات تكنولوجيا تخزين طاقة المركبات الكهربائية”. تستخدم الدراسة تحليل الانحدار غير الخطي لملاءمة العلاقة بين الناتج التراكمي لبطاريات الطاقة وتكلفة الاستثمار ، وتعتمد معادلة الانحدار صيغة دالة الطاقة 17. يتم التعبير عن عدم اليقين في التنبؤ بالخطأ القياسي σ لمتوسط ​​التنبؤ ، أي أن نطاق فاصل الثقة 95٪ للتنبؤ بالمعدل التجريبي هو 1.96 × σ.

1.jpg

تاريخ البدء لتنبؤ تكلفة التسوية لتخزين طاقة البطارية الذي تم إيقاف تشغيله هو 2021 ، ويظهر مسار انخفاض التكلفة انخفاضًا سريعًا في البداية ، ثم تباطؤًا كبيرًا. ميزة التكلفة المنخفضة لشراء البطاريات التي خرجت من الخدمة في المرحلة المبكرة والانخفاض البطيء في تكلفة استخدام المرحلة اللاحقة. من منظور LCOS ، فإن وقت التكافؤ من الذروة إلى الوادي لتخزين طاقة البطارية الذي تم إيقاف تشغيله هو 2025 ، ومعدل انخفاض التكلفة بعد ذلك محدود للغاية.

1.jpg

ملخص:
بالنظر إلى الدورة الفعلية في مجال تخزين الطاقة ، من الممكن أن تحتاج البطاريات الجديدة إلى مزيد من تحسين التكلفة ، وليس من الواقعي اختيار البطاريات المتقاعدة لتخزين الطاقة. يتطلب النموذج الاقتصادي مع إعادة استخدام الطاقة باعتبارها جوهرًا أن يتوقع المرء استمرار التكلفة. في الاتجاه الهبوطي ، هناك حاجة إلى الانتباه إلى عدد الدورات الأساسية ، والتي يتم فصلها إلى حد ما عن مسار تطوير كثافة الطاقة الحالي للمركبات الكهربائية النقية.