Ποια είναι η καλύτερη μπαταρία αποθήκευσης ενέργειας στο σπίτι;

Τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα οδηγούνται ουσιαστικά από ηλεκτρική ενέργεια. Όσον αφορά την κλίμακα, βασίζονται επίσης στην επέκταση των μπαταριών λιθίου όσον αφορά την αποθήκευση ενέργειας. Συγκεκριμένα, υπάρχουν ορισμένες συγκρίσεις μεταξύ των δύο ως προς τη συνολική οικονομία και τη διάρκεια ζωής.

1) Ανάλυση της κατάστασης δοκιμής ζωής της μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας

Πρόκειται για μια σειρά δοκιμών στην Αυστραλία, συμπεριλαμβανομένης της κύριας έρευνας για την αντικατάσταση των μπαταριών λιθίου και των μπαταριών μολύβδου-οξέος. Έχει κρατήσει πολύ καιρό. Αυτά τα δεδομένα μας βοηθούν επίσης να κατανοήσουμε το ίδιο χημικό σύστημα σε παρόμοιες εφαρμογές. Φθορά ζωής

Έχει δημιουργηθεί ένα κέντρο δοκιμών μπαταριών στο SustainableSkillsTrainingHubattheCanberraInstituteof Τεχνολογία και δοκιμές επιδόσεων.Συνοπτικά αυτό περιλαμβάνει:Κυκλοφορία των μπαταριών τρεις φορές τη μέραγια τρία χρόνιαγιαπροσομοίωση ενός έτους’αξίζει’κανονικές’καθημερινές’αυξήσειςτου κύκλου

Μίμηση συνθηκών του πραγματικού κόσμου ανακυκλώνοντας τη θερμοκρασία της εγκατάστασης όπου θα τοποθετηθούν οι μπαταρίες και,

Λαμβάνοντας υπόψη τις δύο παραπάνω σκέψεις, τρεις κύκλοι την ημέρα, με προστιθέμενες αλλαγές θερμοκρασίας, ζεστό το καλοκαίρι 2 κρύο 1, κρύο το χειμώνα 2 ζεστό 1 και η θερμοκρασία επιλέγεται στους 10-35 βαθμούς Κελσίου

Δημοσίευση δεδομένων απόδοσης, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης των μπαταριών σε χωρητικότητα αποθήκευσης κατά τη διάρκεια των τριών ετών

Εδώ είναι οι μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας της Tesla που με ενδιαφέρουν, καθώς και οι μπαταρίες NCM της LG και της Samsung (το πρώτο στάδιο της δοκιμής)

Παρατηρήσεις: Η αποθήκευση ενέργειας της Samsung είναι βασικά παρόμοια με τις μπαταρίες αυτοκινήτων. Λόγω των απαιτήσεων αποθήκευσης ενέργειας, υπάρχουν περισσότερες σκέψεις για το σχεδιασμό της διάρκειας ζωής του κύκλου.

Αρχικά αποτελέσματα δοκιμών

1) Μείωση χωρητικότητας

2) Χαρακτηριστικά εξασθένησης του πρώτου σταδίου

Εκτός από τον πρόωρο τερματισμό της μπαταρίας λιθίου AVIC, η διάρκεια ζωής του κυλινδρικού κύκλου της μπαταρίας της Tesla είναι χειρότερη.

Σε αυτήν τη σειρά αναφορών, υπάρχουν δύο πίνακες δοκιμών, συμπεριλαμβανομένου του αριθμού των κύκλων ζωής, ο ένας έχει δοκιμαστεί στους 80 κύκλους και ο άλλος στους 1400 κύκλους

Παρατηρήσεις: Ένας από τους δύο πίνακες είναι η μέθοδος υπολογισμού της ενέργειας που χρησιμοποιείται. Το παρακάτω διάγραμμα δεν είναι ομοιόμορφο, αλλά δίνει μόνο μια εκτίμηση του SOH. Εικάζεται ότι αυτό μετατρέπεται από την απόδοση της αρχικής ενέργειας εισόδου και εξόδου.

Από αυτό το διάγραμμα, η LG και η SDI βρίσκονται σε μια καμπύλη προσαρμογής εξασθένησης. Στο 800, η ​​εξασθένηση είναι περίπου 8%.

Τα δεδομένα της Tesla, 800 φορές κοντά στο 85%

Οι μπαταρίες μολύβδου και οι μπαταρίες CALB (AVIC) δεν μπορούν να αντέξουν μετά από περίπου 400 φορές

Περαιτέρω δοκιμές

Στις 1100 φορές, το Powerwall της Tesla μπήκε στο εύρος κάτω από το 80%

Οι μπαταρίες της LG πέφτουν κάτω από το 90% στις 1,000 φορές. Αυτό είναι το σύστημα μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας με την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα μεταξύ όλων.

Οι μεγάλες κυψέλες του SDI εξακολουθούν να είναι περίπου 92% μετά από 1400 κύκλους, το οποίο είναι ισοδύναμο με εκείνο της sony

Στη δεύτερη φάση της δοκιμής επιλέχθηκαν αρκετά άλλα προϊόντα, προστέθηκε το ενημερωμένο TeslaPowerwall2 και ενημερώθηκαν οι μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας νέας γενιάς της LG.

1.jpg

Τα αποτελέσματα των δοκιμών του δεύτερου σταδίου βρίσκονται ακόμη σε εξέλιξη και εκτιμάται ότι μπορούν να ληφθούν περισσότερες από 1000 φορές για να ληφθούν πιο εμφανή αποτελέσματα

Οι μπαταρίες της ZTE αποσυντίθενται ταχύτερα, ελαφρώς καλύτερες από το SimpliPhi στις Ηνωμένες Πολιτείες

Ο φωσφορικός σίδηρος λιθίου και το NCM111 εξακολουθούν να έχουν παρόμοια αποτελέσματα στον κύκλο

1.jpg

2) Οικονομική ανάλυση αποθήκευσης ενέργειας

Με τη ραγδαία επέκταση της κλίμακας της βιομηχανίας, η αποθήκευση χημικής ενέργειας είναι σήμερα μία από τις τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας με την ταχύτερη μείωση του κόστους. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου και οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος χρησιμοποιούνται ως τεχνολογίες αναφοράς. Η μέθοδος της καμπύλης εμπειρίας χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη της πτωτικής τάσης των διαφόρων δαπανών αποθήκευσης ενέργειας Ⅶ, και διάφορες καμπύλες τεχνικής εμπειρίας λαμβάνονται με την ανάλυση ιστορικών δεδομένων.

Επί του παρόντος, το κόστος της αντλούμενης αποθήκευσης είναι το χαμηλότερο, με μια μονάδα επένδυσης αποθήκευσης ενέργειας περίπου 770 γιουάν. Το κόστος των μπαταριών μολύβδου-οξέος είναι ελαφρώς υψηλότερο, στα 900 γιουάν/kWh. το κόστος των μπαταριών ισχύος ηλεκτρικών οχημάτων και των μπαταριών ιόντων λιθίου για αποθήκευση ενέργειας είναι παρόμοιο, στα 1550-1600 γιουάν/kWh Χρόνος. Ωστόσο, όσον αφορά τη μείωση του κόστους, το κόστος των μπαταριών ισχύος και των μπαταριών ιόντων λιθίου για αποθήκευση ενέργειας έχει μειωθεί ταχύτερα

Παρατηρήσεις Η πηγή δεδομένων είναι «Μελέτη σχετικά με το δυναμικό και τα οικονομικά της τεχνολογίας αποθήκευσης ενέργειας ηλεκτρικών οχημάτων». Η μελέτη χρησιμοποιεί ανάλυση μη γραμμικής παλινδρόμησης για να προσαρμόσει τη σχέση μεταξύ της σωρευτικής απόδοσης των μπαταριών ισχύος και του κόστους επένδυσης και η εξίσωση παλινδρόμησης υιοθετεί τη μορφή της συνάρτησης ισχύος17. Η αβεβαιότητα πρόβλεψης εκφράζεται με το τυπικό σφάλμα σ του μέσου όρου της πρόβλεψης, δηλαδή, το εύρος διαστήματος εμπιστοσύνης 95% της εμπειρικής πρόβλεψης ποσοστού είναι 1.96×σ.

1.jpg

Η ημερομηνία έναρξης για την πρόβλεψη εξισορρόπησης κόστους για την αποθήκευση ενέργειας της μπαταρίας σε παροπλισμό είναι το 2021 και η τροχιά μείωσης του κόστους δείχνει αρχικά ταχεία πτώση και στη συνέχεια σημαντική επιβράδυνση. Το πλεονέκτημα του χαμηλού κόστους αγοράς παροπλισμένων μπαταριών στο αρχικό στάδιο και της αργής μείωσης του κόστους χρήσης σε μεταγενέστερο στάδιο. Από την οπτική γωνία του LCOS, ο χρόνος ισοτιμίας αιχμής προς κοιλάδα για την αποθήκευση ενέργειας από παροπλισμένη μπαταρία είναι το 2025 και ο ρυθμός μείωσης του κόστους στη συνέχεια είναι αρκετά περιορισμένος.

1.jpg

σύνοψη:
Λαμβάνοντας υπόψη τον πραγματικό κύκλο στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας, είναι πιθανό οι νέες μπαταρίες να χρειάζονται περαιτέρω βελτιστοποίηση κόστους και δεν είναι ρεαλιστικό να επιλέγουμε μπαταρίες απόσυρσης για αποθήκευση ενέργειας. Το οικονομικό μοντέλο με την επαναχρησιμοποίηση της ενέργειας ως πυρήνα απαιτεί να περιμένει κανείς ότι το κόστος θα συνεχιστεί. Προς τα κάτω, ένα είναι η ανάγκη να δοθεί προσοχή στον αριθμό των κύκλων πυρήνα, ο οποίος είναι κάπως διαχωρισμένος από την τρέχουσα πορεία ανάπτυξης της ενεργειακής πυκνότητας των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων.