Welcher ist der beste Energiespeicher für zu Hause?

Reine Elektrofahrzeuge werden im Wesentlichen mit elektrischer Energie angetrieben. Auch größenmäßig setzen sie auf den Ausbau von Lithium-Batterien bei der Energiespeicherung. Insbesondere gibt es einige Vergleiche zwischen den beiden in Bezug auf die Gesamtwirtschaftlichkeit und die Lebensdauer.

1) Analyse der Lebensdauertestsituation der Energiespeicherbatterie

Dies ist eine Reihe von Tests in Australien, einschließlich der Hauptforschung zum Austausch von Lithium-Batterien und Blei-Säure-Batterien. Es hat lange gedauert. Diese Daten helfen uns auch, das gleiche chemische System in ähnlichen Anwendungen zu verstehen. Lebensverfall

Am Schulungszentrum für nachhaltige Fähigkeiten am Canberra Institute of Technology wurde ein Batterietestzentrum errichtet und mit Leistungstests begonnen.

Nachahmen der „realen“ Bedingungen, indem die Temperatur der Einrichtung, in der die Batterien installiert werden, zyklisch geändert wird; und

Unter Berücksichtigung der beiden obigen Überlegungen, drei Zyklen pro Tag, mit zusätzlichen Temperaturänderungen, heiß im Sommer 2 kalt 1, kalt im Winter 2 heiß 1, und die Temperatur wird auf 10-35 °C gewählt

Veröffentlichung von Leistungsdaten, einschließlich der Abnahme der Speicherkapazität der Batterien über die drei Jahre des Versuchs

Hier sind die Energiespeicherbatterien von Tesla, an denen ich interessiert bin, sowie die NCM-Batterien von LG und Samsung (die erste Testphase)

Anmerkungen: Samsungs Energiespeicher sind im Grunde denen von Autobatterien ähnlich. Aufgrund der Anforderungen an die Energiespeicherung gibt es mehr Überlegungen zur Gestaltung der Zykluslebensdauer.

Erste Testergebnisse

1) Kapazitätsdämpfung

2) Dämpfungseigenschaften der ersten Stufe

Neben der vorzeitigen Beendigung der AVIC-Lithiumbatterie ist die Zyklenlebensdauer der zylindrischen Batteriezellen von Tesla schlechter.

In dieser Reihe von Berichten gibt es zwei Testtabellen, einschließlich der Anzahl der Lebensdauerzyklen, eine wird auf 80 Zyklen getestet, die andere auf 1400 Zyklen

Anmerkungen: Eine der beiden Tabellen ist die verwendete Energieberechnungsmethode. Das folgende Diagramm ist nicht einheitlich, sondern gibt nur eine Schätzung des SOH an. Es wird vermutet, dass diese durch den Wirkungsgrad der anfänglichen Eingangs- und Ausgangsenergie umgewandelt wird.

In diesem Diagramm befinden sich LG und SDI in einer Dämpfungsanpassungskurve. Bei 800 beträgt die Dämpfung etwa 8%.

Teslas Daten, 800-mal fast 85%

Blei-Säure-Batterien und CALB (AVICs) halten nach etwa 400-mal nicht stand

Weitere Tests

Bei 1100 Mal trat Teslas Powerwall in den Bereich unter 80% ein

Die Akkus von LG fallen bei 90 Mal unter 1,000 %. Dies ist das Energiespeicher-Batteriesystem mit der höchsten Energiedichte von allen.

Die großen Zellen von SDI betragen nach 92 Zyklen immer noch etwa 1400 %, was denen von Sony entspricht

In der zweiten Phase des Tests wurden mehrere andere Produkte ausgewählt, die aktualisierte TeslaPowerwall2 hinzugefügt und die neue Generation von Energiespeicherbatterien von LG aktualisiert.

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Die Testergebnisse der zweiten Stufe sind noch in Bearbeitung und es wird geschätzt, dass mehr als 1000 Mal erhalten werden können, um offensichtlichere Ergebnisse zu erhalten

Die Batterien von ZTE verfallen schneller, etwas besser als bei SimpliPhi in den USA

Lithiumeisenphosphat und NCM111 haben im Zyklus immer noch ähnliche Ergebnisse

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2) Ökonomische Analyse von Energiespeichern

Mit der raschen Ausdehnung der Branche ist die chemische Energiespeicherung derzeit eine der Energiespeichertechnologien mit dem schnellsten Kostenrückgang. Als Benchmark-Technologien werden Lithium-Ionen-Batterien und Blei-Säure-Batterien verwendet; Die Erfahrungskurvenmethode wird verwendet, um den Abwärtstrend verschiedener Energiespeicherkosten vorherzusagen Ⅶ, und verschiedene technische Erfahrungskurven werden durch die Analyse historischer Daten erhalten.

Gegenwärtig sind die Kosten für Pumpspeicher mit einer Energiespeicherinvestition von etwa 770 Yuan am niedrigsten; die Kosten für Blei-Säure-Batterien sind mit 900 Yuan/kWh etwas höher; die Kosten für Elektrofahrzeugbatterien und Lithium-Ionen-Batterien zur Energiespeicherung sind mit 1550-1600 Yuan/kWh Zeit ähnlich. Im Hinblick auf den Kostenrückgang sind jedoch die Kosten für Strombatterien und Lithium-Ionen-Batterien zur Energiespeicherung schneller gefallen

Anmerkungen Die Datenquelle ist „Study on the Potential and Economics of Electric Vehicle Energy Storage Technology“. Die Studie verwendet eine nichtlineare Regressionsanalyse, um die Beziehung zwischen der kumulierten Leistung von Strombatterien und den Investitionskosten anzupassen, und die Regressionsgleichung nimmt die Potenzfunktionsform an17. Die Prognoseunsicherheit wird durch den Standardfehler σ des Prognosemittels ausgedrückt, d. h. der 95 %-Konfidenzintervallbereich der empirischen Ratenprognose beträgt 1.96×σ.

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Das Startdatum für die Nivellierungskostenprognose für stillgelegte Batterieenergiespeicher ist 2021, und ihr Kostenrückgang zeigt zunächst einen schnellen Rückgang und dann eine deutliche Verlangsamung. Der Vorteil der geringen Anschaffungskosten für ausgemusterte Batterien in der Frühphase und des langsamen Rückgangs der Nutzungskosten in der späteren Phase. Aus Sicht von LCOS beträgt die Peak-to-Valley-Paritätszeit für stillgelegte Batterieenergiespeicher 2025, und die Rate des Kostenrückgangs danach ist ziemlich begrenzt.

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Zusammenfassung:
Betrachtet man den tatsächlichen Zyklus im Bereich der Energiespeicherung, ist es möglich, dass neue Batterien eine weitere Kostenoptimierung benötigen und es nicht realistisch ist, ausgediente Batterien für die Energiespeicherung zu wählen. Das Wirtschaftsmodell mit der Wiederverwendung von Energie als Kern erfordert, dass die Kosten weiter anhalten. Nach unten muss man auf die Anzahl der Kernzyklen achten, die etwas vom aktuellen Entwicklungspfad der Energiedichte reiner Elektrofahrzeuge abweicht.