Hvilket er det beste energilagringsbatteriet i hjemmet?

Rene elektriske kjøretøy er i hovedsak drevet av elektrisk energi. Skalamessig er de også avhengige av utvidelsen av litiumbatterier når det gjelder energilagring. Spesielt er det noen sammenligninger mellom de to når det gjelder totaløkonomi og levetid.

1) Analyse av livstestsituasjonen til energilagringsbatteri

Dette er en serie tester i Australia, inkludert hovedforskningen på erstatning av litiumbatterier og blybatterier. Det har vart lenge. Disse dataene hjelper oss også å forstå det samme kjemiske systemet i lignende applikasjoner. Livet forfaller

Et batteritestsenter har blitt bygget ved Sustainable Skills Training HubattheCanberra Institute of Technology og ytelsestesting har påbegynt. I korte trekk involverer dette: Å sykle batteriene tre ganger om dagen i tre år for å simulere for ni år verdt ‘normal’ daglig sykling av batteriene (bemerker at hastigheten er hastigheten)

Etterligne forhold i den virkelige verden ved å sykle temperaturen på anlegget der batteriene skal installeres; og,

Tatt i betraktning de to ovennevnte hensyn, tre sykluser per dag, med temperaturendringer lagt til, varmt om sommeren 2 kaldt 1, kaldt om vinteren 2 varmt 1, og temperaturen velges til 10-35 grader C

Publisering av ytelsesdata, inkludert batterienes reduksjon av lagringskapasiteten i løpet av de tre årene

Her er Teslas energilagringsbatterier som jeg er interessert i, samt LG og Samsungs NCM-batterier (første testfasen)

Bemerkninger: Samsungs energilagring er i utgangspunktet lik bilbatterier. På grunn av kravene til energilagring er det flere hensyn til utforming av syklusliv.

Innledende testresultater

1) Kapasitetsdempning

2) Dempningsegenskaper for første trinn

I tillegg til den tidlige avslutningen av AVIC-litiumbatteriet, er Teslas sylindriske battericellesyklus verre.

I denne serien med rapporter er det to testtabeller, inkludert antall livssykluser, den ene er testet til 80 sykluser, den andre er til 1400 sykluser

Merknader: En av de to tabellene er energiberegningsmetoden som er brukt. Følgende diagram er ikke ensartet, men gir bare et estimat av SOH. Det antas at dette konverteres av effektiviteten til den innledende inn- og utgangsenergien.

Fra dette diagrammet er LG og SDI i en dempningstilpasningskurve. Ved 800 er dempningen omtrent 8 %.

Teslas data, 800 ganger nær 85 %

Blysyrebatterier og CALB (AVIC-er) kan ikke holde stand etter omtrent 400 ganger

Videre testing

Ved 1100 ganger gikk Teslas Powerwall inn i området under 80 %

LGs batterier faller under 90 % ved 1,000 ganger. Dette er energilagringsbatterisystemet med den høyeste energitettheten blant alle.

SDIs store celler er fortsatt rundt 92 % etter 1400 sykluser, noe som tilsvarer Sonys

I andre fase av testen ble flere andre produkter valgt ut, den oppdaterte TeslaPowerwall2 ble lagt til, og LGs nye generasjon energilagringsbatterier ble oppdatert.

1.jpg

Testresultatene fra andre trinn pågår fortsatt, og det anslås at mer enn 1000 ganger kan oppnås for å få mer åpenbare resultater

ZTEs batterier forfaller raskere, noe bedre enn SimpliPhi i USA

Litiumjernfosfat og NCM111 har fortsatt lignende resultater i syklus

1.jpg

2) Økonomisk analyse av energilagring

Med den raske utvidelsen av industriens skala, er kjemisk energilagring for tiden en av energilagringsteknologiene med den raskeste nedgangen i kostnadene. Litium-ion-batterier og bly-syre-batterier brukes som benchmark-teknologier; erfaringskurvemetoden brukes til å forutsi den nedadgående trenden for ulike energilagringskostnader Ⅶ, og ulike tekniske erfaringskurver oppnås ved å analysere historiske data.

For tiden er kostnaden for pumpet lagring den laveste, med en enhetsinvestering for energilagring på rundt 770 yuan; kostnaden for bly-syre-batterier er litt høyere, på 900 yuan/kWh; kostnadene for strømbatterier til elektriske kjøretøy og litium-ion-batterier for energilagring er like, på 1550-1600 yuan/kWh Tid. Når det gjelder kostnadsnedgangen, har imidlertid kostnadene for strømbatterier og litiumionbatterier for energilagring falt raskere

Merknader Datakilden er “Studie om potensialet og økonomien til energilagringsteknologi for elektriske kjøretøy”. Studien bruker ikke-lineær regresjonsanalyse for å tilpasse forholdet mellom den kumulative ytelsen til strømbatterier og investeringskostnaden, og regresjonsligningen tar i bruk potensfunksjonen form17. Prognoseusikkerheten uttrykkes ved standardfeilen σ til prognosegjennomsnittet, det vil si at 95 % konfidensintervallområdet til den empiriske rateprognosen er 1.96×σ.

1.jpg

Startdatoen for utjevningskostnadsprognosen for utrangert batterienergilagring er 2021, og kostnadsreduksjonsbanen viser en rask nedgang først, og deretter en betydelig nedgang. Fordelen med de lave kostnadene ved kjøp av utrangerte batterier på et tidlig stadium og den langsomme nedgangen i brukskostnadene på senere stadium. Fra LCOS-perspektivet er topp-til-dal-paritetstiden for utrangert batterienergilagring 2025, og kostnadsnedgangen er deretter ganske begrenset.

1.jpg

sammendrag:
Med tanke på den faktiske syklusen innen energilagring er det mulig at nye batterier trenger ytterligere kostnadsoptimalisering, og det er ikke realistisk å velge utrangerte batterier for energilagring. Den økonomiske modellen med gjenbruk av energi som kjerne krever at man forventer at kostnadene fortsetter. Nedover er det ene behovet for å ta hensyn til antall kjernesykluser, som er noe atskilt fra den nåværende utviklingsveien for energitetthet for rene elektriske kjøretøy.