מהי סוללת אחסון האנרגיה הביתית הטובה ביותר?

כלי רכב חשמליים טהורים מונעים בעצם על ידי אנרגיה חשמלית. מבחינת קנה מידה, הם מסתמכים גם על הרחבת סוללות הליתיום מבחינת אגירת אנרגיה. בפרט, יש כמה השוואות בין השניים מבחינת הכלכלה הכוללת ותוחלת החיים.

1) ניתוח מצב מבחן החיים של סוללת אגירת אנרגיה

מדובר בסדרת בדיקות באוסטרליה, כולל המחקר העיקרי על החלפת סוללות ליתיום וסוללות עופרת. זה נמשך זמן רב. נתונים אלה גם עוזרים לנו להבין את אותה מערכת כימית ביישומים דומים. ריקבון החיים

מרכז בדיקת סוללות נבנה בהכשרת מיומנויות בר-קיימא HubattheCanberraInstituut של טכנולוגיה ובדיקות ביצועים החלו. בקצרה זה כולל: רכיבה על אופניים על הסוללה שלוש פעמים ביום ושלוש שנים כדי לדמות רכיבה יומית ‘רגילה’ של הסוללות (לציין כי קצב זה הוא מהירות)

חיקוי תנאים בעולם האמיתי על ידי רכיבה על אופניים של הטמפרטורה של המתקן שבו הסוללות יותקנו; ו,

בהתחשב בשני השיקולים הנ”ל, שלושה מחזורים ביום, בתוספת שינויי טמפרטורה, חם בקיץ 2 קר 1, קר בחורף 2 חם 1, והטמפרטורה נבחרת בין 10-35 מעלות צלזיוס.

פרסום נתוני ביצועים, כולל הקטנת הסוללות בכושר האחסון במשך שלוש השנים של הניסוי

להלן סוללות אחסון האנרגיה של טסלה שאני מתעניין בהן, כמו גם סוללות NCM של LG וסמסונג (השלב ​​הראשון של הבדיקה)

הערות: אחסון האנרגיה של סמסונג דומה בעצם לסוללות לרכב. בשל הדרישות של אגירת אנרגיה, ישנם שיקולים נוספים לתכנון חיי המחזור.

Initial test results

1) הנחתת קיבולת

2) מאפייני הנחתה של השלב הראשון

בנוסף להפסקה המוקדמת של סוללת הליתיום AVIC, חיי מחזור תאי הסוללה הגליליים של טסלה גרועים יותר.

בסדרת דוחות זו ישנן שתי טבלאות בדיקה, כולל מספר מחזורי החיים, האחת נבדקת ל-80 מחזורים, השנייה ל-1400 מחזורים.

Remarks: One of the two tables is the energy calculation method used. The following diagram is not uniform, but only gives an estimate of SOH. It is guessed that this is converted by the efficiency of the initial input and output energy.

מהתרשים הזה, LG ו-SDI נמצאים בעקומת התאמת הנחתה. ב-800, ההנחתה היא כ-8%.

הנתונים של טסלה, פי 800 קרוב ל-85%

Lead-acid batteries and CALB (AVIC’s) can’t hold up after about 400 times

עוד נסיונות

At 1100 times, Tesla’s Powerwall entered the range below 80%

הסוללות של LG יורדות מתחת ל-90% פי 1,000. זוהי מערכת סוללות אחסון האנרגיה עם צפיפות האנרגיה הגבוהה ביותר מכולן.

התאים הגדולים של SDI עדיין נמצאים בסביבות 92% לאחר 1400 מחזורים, וזה שווה ערך לתאים של סוני

In the second phase of the test, several other products were selected, the updated TeslaPowerwall2 was added, and LG’s new generation of energy storage batteries were updated.

1.jpg

The test results of the second stage are still in progress, and it is estimated that more than 1000 times can be obtained to get more obvious results

ZTE’s batteries decay faster, slightly better than SimpliPhi in the United States

לליתיום ברזל פוספט ו-NCM111 עדיין יש תוצאות דומות במחזור

1.jpg

2) ניתוח כלכלי של אגירת אנרגיה

עם ההתרחבות המהירה של קנה המידה של התעשייה, אגירת אנרגיה כימית היא כיום אחת מטכנולוגיות אחסון האנרגיה עם הירידה המהירה ביותר בעלות. סוללות ליתיום-יון וסוללות חומצת עופרת משמשות כטכנולוגיות אמת מידה; שיטת עקומת הניסיון משמשת לניבוי מגמת הירידה של עלויות אחסון אנרגיה שונות Ⅶ, ועקומות ניסיון טכניות שונות מתקבלות על ידי ניתוח נתונים היסטוריים.

נכון להיום, עלות האחסון השאוב היא הנמוכה ביותר, עם השקעה ביחידת אחסון אנרגיה של כ-770 יואן; העלות של סוללות עופרת חומצה מעט גבוהה יותר, ב-900 יואן/קוט”ש; העלות של סוללות חשמל לרכב חשמלי וסוללות ליתיום-יון לאחסון אנרגיה דומות, ב-1550-1600 יואן/קוט”ש זמן. עם זאת, במונחים של ירידה בעלויות, העלות של סוללות חשמל וסוללות ליתיום-יון לאחסון אנרגיה ירדה מהר יותר

הערות מקור הנתונים הוא “מחקר על הפוטנציאל והכלכלה של טכנולוגיית אחסון אנרגיה לרכב חשמלי”. המחקר משתמש בניתוח רגרסיה לא ליניארי כדי להתאים את הקשר בין התפוקה המצטברת של סוללות הספק לבין עלות ההשקעה, ומשוואת הרגרסיה מאמצת את צורת פונקציית ההספק17. אי הוודאות של התחזית מתבטאת בשגיאת התקן σ של ממוצע התחזית, כלומר, טווח רווחי הסמך של 95% של תחזית השיעור האמפירית הוא 1.96×σ.

1.jpg

תאריך ההתחלה של תחזית עלויות פילוס של אחסון אנרגיית סוללה שהופסקה הוא 2021, ומסלול ירידת העלות שלה מראה בהתחלה ירידה מהירה ולאחר מכן האטה משמעותית. היתרון בעלות הנמוכה של רכישת סוללות שהוצאו משימוש בשלב מוקדם והירידה האיטית בעלות הניצול בשלב מאוחר יותר. מנקודת המבט של LCOS, זמן השוויון בין שיא לעמק עבור אחסון אנרגיית סוללה שהופסקה הוא 2025, וקצב הירידה בעלויות לאחר מכן מוגבל למדי.

1.jpg

סיכום:
בהתחשב במחזוריות בפועל בתחום אגירת האנרגיה, ייתכן שסוללות חדשות זקוקות לאופטימיזציה נוספת בעלויות, ואין זה ריאלי לבחור בסוללות שיצאו לפועל לאגירת אנרגיה. המודל הכלכלי עם שימוש חוזר באנרגיה בתור הליבה מחייב אחד לצפות שהעלות תימשך. כלפי מטה, האחד הוא הצורך לשים לב למספר מחזורי הליבה, המופרד במידת מה מנתיב הפיתוח הנוכחי של צפיפות האנרגיה של כלי רכב חשמליים טהורים.