Який найкращий акумулятор для домашньої енергії?

По суті, чисті електромобілі керуються електричною енергією. З точки зору масштабу, вони також покладаються на розширення літієвих батарей з точки зору накопичення енергії. Зокрема, є деякі порівняння між ними з точки зору загальної економіки та тривалості життя.

1) Аналіз ситуації випробування ресурсу акумуляторної батареї

Це серія випробувань в Австралії, включаючи основні дослідження із заміни літієвих і свинцево-кислотних батарей. Це тривало вже давно. Ці дані також допомагають нам зрозуміти ту саму хімічну систему в подібних застосуваннях. Розпад життя

Центр тестування батареї був побудований в SustainableSkillsTrainingHubattheCanberraInstituteof Technology та тестування продуктивності. Коротко це включає: їзду батареями тричі на день протягом трьох років, щоб імітувати “нормальну” норму щоденного циклу (ніжний цикл)

імітувати умови «реального світу» шляхом їзди на велосипеді за температурою об’єкта, де будуть встановлені батареї; і,

Беручи до уваги вищезазначені два міркування, три цикли на день з додаванням температурних змін, гаряче влітку 2 холодне 1, холодне взимку 2 гаряче 1, і температура вибирається на рівні 10-35°C

Публікація даних про продуктивність, включаючи зменшення ємності батареї протягом трьох років після випробування

Ось акумулятори Tesla, які мене цікавлять, а також акумулятори LG і Samsung NCM (перший етап тестування)

Примітки: накопичувач енергії Samsung в основному схожий на автомобільні акумулятори. З огляду на вимоги накопичення енергії, існує більше міркувань для проектування терміну служби циклу.

Початкові результати тесту

1) Загасання ємності

2) Характеристики загасання першого ступеня

На додаток до дострокового припинення літієвої батареї AVIC, термін служби циліндричної батареї Tesla гірше.

У цій серії звітів є дві тестові таблиці, що включають кількість циклів життя, одна перевірена на 80 циклів, інша – на 1400 циклів

Примітки: одна з двох таблиць – це використаний метод розрахунку енергії. Наступна діаграма не є однорідною, а дає лише оцінку SOH. Припускається, що це перетворюється на ефективність початкової вхідної та вихідної енергії.

З цієї діаграми LG і SDI знаходяться на кривій підгонки загасання. При 800 ослаблення становить близько 8%.

Дані Tesla в 800 разів близькі до 85%

Свинцево-кислотні акумулятори та CALB (AVIC) не можуть витримати приблизно 400 разів

Подальше тестування

У 1100 разів Powerwall Tesla увійшов у діапазон нижче 80%

Акумулятор LG падає нижче 90% у 1,000 разів. Це акумуляторна система акумулятора з найвищою щільністю енергії серед усіх.

Великі осередки SDI все ще становлять близько 92% після 1400 циклів, що еквівалентно Sony

На другому етапі тесту було відібрано кілька інших продуктів, додано оновлений TeslaPowerwall2, оновлено нове покоління акумуляторних батарей LG.

1.jpg

Результати тестування другого етапу ще тривають, і, за оцінками, можна отримати більше 1000 разів, щоб отримати більш очевидні результати

Акумулятори ZTE розкладаються швидше, трохи краще, ніж SimpliPhi в Сполучених Штатах

Літій-залізофосфат і NCM111 все ще мають подібні результати в циклі

1.jpg

2) Економічний аналіз зберігання енергії

З огляду на швидке розширення масштабів галузі, хімічне зберігання енергії в даний час є однією з технологій зберігання енергії з найшвидшим зниженням вартості. В якості еталонних технологій використовуються літій-іонні та свинцево-кислотні акумулятори; метод кривої досвіду використовується для прогнозування тенденції до зниження різних витрат на зберігання енергії Ⅶ, а різні криві технічного досвіду отримують шляхом аналізу історичних даних.

Наразі вартість насосного сховища є найнижчою, з інвестиціями в одиницю зберігання енергії близько 770 юанів; вартість свинцево-кислотних акумуляторів трохи вище, 900 юанів/кВт·год; вартість батарей для електромобілів і літій-іонних акумуляторів для зберігання енергії схожа, 1550-1600 юанів/кВт·год. Однак, з точки зору зниження вартості, вартість батарей живлення та літій-іонних акумуляторів для накопичення енергії впала швидше.

Примітки Джерелом даних є «Дослідження потенціалу та економіки технології зберігання енергії електромобілем». У дослідженні використовується нелінійний регресійний аналіз, щоб відповідати зв’язку між кумулятивною потужністю батарей та інвестиційною вартістю, а рівняння регресії приймає форму функції потужності17. Невизначеність прогнозу виражається стандартною помилкою σ середнього прогнозу, тобто 95% діапазон довірчого інтервалу емпіричного прогнозу швидкості становить 1.96×σ.

1.jpg

Датою початку прогнозу вирівнювання вартості виведеної з експлуатації акумуляторної батареї є 2021 рік, і траєкторія її зниження витрат спочатку демонструє швидке зниження, а потім значне сповільнення. Перевагою є низька вартість придбання виведених з експлуатації батарей на ранній стадії та повільне зниження вартості використання на пізній стадії. З точки зору LCOS, час паритету від піку до низини для накопичення енергії виведеної з експлуатації батареї становить 2025 рік, а швидкість зниження вартості після цього досить обмежена.

1.jpg

резюме:
Враховуючи фактичний цикл у сфері накопичення енергії, можливо, нові батареї потребують подальшої оптимізації витрат, і нереально вибрати для зберігання енергії старі батареї. Економічна модель із повторним використанням енергії як ядром вимагає очікувати, що витрати триватимуть. Знижуючи, необхідно звернути увагу на кількість циклів ядра, яка дещо відокремлена від поточного шляху розвитку щільності енергії чистих електромобілів.