แบตเตอรี่เก็บพลังงานในบ้านตัวไหนดีที่สุด?

รถยนต์ไฟฟ้าล้วนขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าเป็นหลัก ในแง่ของขนาด พวกเขายังอาศัยการขยายตัวของแบตเตอรี่ลิเธียมในแง่ของการจัดเก็บพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีการเปรียบเทียบระหว่างทั้งสองในแง่ของเศรษฐกิจโดยรวมและอายุขัย

1) การวิเคราะห์สถานการณ์การทดสอบอายุการใช้งานของแบตเตอรี่เก็บพลังงาน

นี่เป็นชุดการทดสอบในออสเตรเลีย รวมถึงการวิจัยหลักเกี่ยวกับการเปลี่ยนแบตเตอรี่ลิเธียมและแบตเตอรี่ตะกั่วกรด มันกินเวลานาน ข้อมูลนี้ยังช่วยให้เราเข้าใจระบบเคมีเดียวกันในการใช้งานที่คล้ายคลึงกัน ชีวิตผุพัง

ศูนย์ทดสอบแบตเตอรี่สร้างขึ้นเพื่อทักษะที่ยั่งยืน สถาบันเทคโนโลยีและการทดสอบประสิทธิภาพแห่งแคนเบอร์ราได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว โดยสรุปแล้วเกี่ยวข้องกับการปั่นจักรยาน

เลียนแบบเงื่อนไข ‘โลกแห่งความจริง’ โดยการปั่นจักรยานอุณหภูมิของสถานที่ซึ่งแบตเตอรี่จะถูกติดตั้ง และ,

โดยคำนึงถึงสองข้อข้างต้น สามรอบต่อวัน โดยมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ร้อนในฤดูร้อน 2 เย็น 1 เย็นในฤดูหนาว 2 ร้อน 1 และเลือกอุณหภูมิที่ 10-35 องศาเซลเซียส

การเผยแพร่ข้อมูลประสิทธิภาพ รวมถึงความจุของแบตเตอรี่ที่ลดลงในช่วงสามปีที่ผ่านมา

นี่คือแบตเตอรี่เก็บพลังงานของ Tesla ที่ฉันสนใจ รวมถึงแบตเตอรี่ LG และ NCM ของ Samsung (ขั้นตอนแรกของการทดสอบ)

หมายเหตุ: โดยทั่วไปแล้วการจัดเก็บพลังงานของ Samsung จะคล้ายกับแบตเตอรี่รถยนต์ เนื่องจากข้อกำหนดในการจัดเก็บพลังงาน จึงมีข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมสำหรับการออกแบบวงจรชีวิต

ผลการทดสอบเบื้องต้น

1) การลดทอนความจุ

2) ลักษณะการลดทอนของระยะแรก

นอกเหนือจากการหยุดใช้แบตเตอรี่ลิเธียม AVIC ก่อนกำหนด อายุการใช้งานของวงจรเซลล์แบตเตอรี่ทรงกระบอกของเทสลายังแย่อีกด้วย

ในรายงานชุดนี้ มีตารางทดสอบสองตาราง รวมถึงจำนวนรอบชีวิต ตารางหนึ่งทดสอบถึง 80 รอบ อีกตารางหนึ่งทดสอบถึง 1400 รอบ

หมายเหตุ: หนึ่งในสองตารางคือวิธีการคำนวณพลังงานที่ใช้ แผนภาพต่อไปนี้ไม่สม่ำเสมอ แต่ให้ค่าประมาณ SOH เท่านั้น คาดว่าสิ่งนี้จะถูกแปลงโดยประสิทธิภาพของพลังงานอินพุตและเอาต์พุตเริ่มต้น

จากแผนภูมินี้ LG และ SDI อยู่ในเส้นโค้งการปรับลดทอน ที่ 800 การลดทอนประมาณ 8%

ข้อมูลของเทสลา 800 เท่าใกล้กับ 85%

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดและ CALB (AVIC) ไม่สามารถเก็บได้ประมาณ 400 ครั้ง

การทดสอบเพิ่มเติม

ที่ 1100 ครั้ง Powerwall ของ Tesla เข้าสู่ช่วงที่ต่ำกว่า 80%

แบตเตอรี่ของ LG ลดลงต่ำกว่า 90% ที่ 1,000 เท่า นี่คือระบบแบตเตอรี่เก็บพลังงานที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด

เซลล์ขนาดใหญ่ของ SDI ยังคงอยู่ที่ประมาณ 92% หลังจากผ่านไป 1400 รอบ ซึ่งเทียบเท่ากับเซลล์ของ Sony

ในระยะที่สองของการทดสอบ มีการเลือกผลิตภัณฑ์อื่นๆ อีกหลายผลิตภัณฑ์ เพิ่ม TeslaPowerwall2 ที่อัปเดต และแบตเตอรี่เก็บพลังงานรุ่นใหม่ของ LG ได้รับการอัปเดต

1.jpg

ผลการทดสอบขั้นที่ 1000 ยังอยู่ในระหว่างดำเนินการ และคาดว่าสามารถได้ผลลัพธ์มากกว่า XNUMX ครั้งเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ชัดเจนยิ่งขึ้น

แบตเตอรี่ของ ZTE เสื่อมเร็วกว่า ดีกว่า SimpliPhi ในสหรัฐอเมริกาเล็กน้อย

ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตและ NCM111 ยังคงมีผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันในวงจร

1.jpg

2) การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ของการจัดเก็บพลังงาน

ด้วยการขยายตัวอย่างรวดเร็วของขนาดอุตสาหกรรม ปัจจุบันการจัดเก็บพลังงานเคมีเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่มีต้นทุนลดลงเร็วที่สุด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่ตะกั่วกรดใช้เป็นเทคโนโลยีมาตรฐาน วิธีเส้นโค้งประสบการณ์ใช้เพื่อคาดการณ์แนวโน้มขาลงของต้นทุนการจัดเก็บพลังงานต่างๆ Ⅶ และเส้นโค้งประสบการณ์ทางเทคนิคต่างๆ ได้มาจากการวิเคราะห์ข้อมูลในอดีต

ในปัจจุบัน ค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บแบบสูบน้ำนั้นต่ำที่สุด โดยมีการลงทุนหน่วยเก็บพลังงานประมาณ 770 หยวน; ค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดสูงขึ้นเล็กน้อยที่ 900 หยวน/กิโลวัตต์ชั่วโมง ค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่พลังงานรถยนต์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการจัดเก็บพลังงานนั้นใกล้เคียงกัน ที่เวลา 1550-1600 หยวน/กิโลวัตต์ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม ในแง่ของต้นทุนที่ลดลง ต้นทุนของแบตเตอรี่พลังงานและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการจัดเก็บพลังงานลดลงเร็วขึ้น

หมายเหตุ ที่มาของข้อมูลคือ “การศึกษาศักยภาพและเศรษฐศาสตร์ของเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานของรถยนต์ไฟฟ้า” การศึกษาใช้การวิเคราะห์การถดถอยแบบไม่เชิงเส้นเพื่อให้เหมาะสมกับความสัมพันธ์ระหว่างเอาต์พุตสะสมของแบตเตอรี่กำลังกับต้นทุนการลงทุน และสมการถดถอยใช้รูปแบบฟังก์ชันกำลัง 17 ความไม่แน่นอนของการคาดการณ์แสดงโดยข้อผิดพลาดมาตรฐาน σ ของค่าเฉลี่ยการคาดการณ์ นั่นคือ ช่วงความเชื่อมั่น 95% ของการพยากรณ์อัตราเชิงประจักษ์คือ 1.96×σ

1.jpg

วันที่เริ่มต้นสำหรับการคาดการณ์ต้นทุนการปรับระดับของการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่เลิกใช้แล้วคือปี 2021 และวิถีการลดต้นทุนแสดงให้เห็นการลดลงอย่างรวดเร็วในตอนแรก และการชะลอตัวที่สำคัญ ข้อได้เปรียบของต้นทุนต่ำในการจัดซื้อแบตเตอรี่ที่เลิกใช้งานแล้วในระยะแรกและการลดลงอย่างช้าๆ ของต้นทุนการใช้ในระยะต่อมา จากมุมมองของ LCOS เวลาพาริตีจากจุดสูงสุดสู่หุบเขาสำหรับการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่เลิกใช้งานแล้วคือปี 2025 และอัตราการลดต้นทุนหลังจากนั้นค่อนข้างจำกัด

1.jpg

สรุป:
เมื่อพิจารณาถึงรอบการทำงานจริงในด้านการจัดเก็บพลังงาน อาจเป็นไปได้ว่าแบตเตอรี่ใหม่จำเป็นต้องมีการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนเพิ่มเติม และการเลือกแบตเตอรี่ที่เลิกใช้แล้วสำหรับการจัดเก็บพลังงานอาจไม่ใช่เรื่องจริง โมเดลเศรษฐกิจที่มีการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่เป็นแกนหลักต้องอาศัยความคาดหวังว่าต้นทุนจะดำเนินต่อไป ด้านล่าง สิ่งหนึ่งที่ต้องให้ความสนใจกับจำนวนรอบแกนหลัก ซึ่งค่อนข้างแยกจากเส้นทางการพัฒนาความหนาแน่นของพลังงานในปัจจุบันของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์