מדוע יש סוללות אחסון אנרגיה וסוללות חשמל, למרות ששתיהן סוללות ליתיום? אנשים רבים תוהים לגבי זה. כאן, נסביר את ההבדלים ביניהם.
למרות שגם סוללות אחסון אנרגיה וגם סוללות חשמל מבוססות בדרך כלל על טכנולוגיית ליתיום-יון (כגון ליתיום ברזל פוספט או ליתיום טריני), היישומים והדרישות שלהן שונות מאוד, מה שמוביל להבדלים משמעותיים בעיצוב, בביצועים ובתוחלת החיים.
במילים פשוטות, אתה יכול להשתמש באנלוגיה:
סוללות כוח הן כמו ספרינטרים: מתן עדיפות לכוח נפץ, מהירות וזריזות (הספק גבוה, צפיפות אנרגיה גבוהה). לדוגמה, סוללות רבות לרכב חשמלי תומכות כעת בטעינה מהירה; טעינה איטית נמשכת 8 שעות, בעוד טעינה מהירה יכולה להיטען במלואה תוך 30 דקות בלבד.
סוללות אחסון אנרגיה הן כמו רצי מרתון: מתן עדיפות לסבולת, יציבות ויעילות-עלות (תוחלת חיים ארוכה, בטיחות גבוהה, עלות נמוכה). להלן, נשווה אותם בפירוט על פני מספר ממדים, כפי שמוצג בטבלה שלהלן:
|
תכונה |
סוללת כוח |
סוללה לאחסון אנרגיה |
|---|---|---|
|
תרחישי יישום |
כלי רכב חשמליים (EV), אופניים חשמליים, כלי עבודה חשמליים וציוד נייד או נהיגה אחר. |
צד ייצור חשמל (שמש/רוח + אחסון), צד רשת (גילוח שיא וויסות תדר), צד המשתמש (אחסון מגורים/מסחרי ותעשייתי), כוח גיבוי לתחנת בסיס טלקום, ויישומים נייחים אחרים. |
|
דרישות ליבה |
צפיפות אנרגיה גבוהה (טווח נסיעה ארוך) וצפיפות הספק גבוהה (האצה מהירה וטעינה מהירה). |
חיי מחזור ארוכים (טעינה/פריקה יומית לאורך שנים רבות), בטיחות גבוהה (השפעה משמעותית במקרה של כשל), ועלות נמוכה. |
|
צפיפות אנרגיה |
גבוה מאוד. מועדף להפחתת משקל ולהגדלת טווח נסיעה. |
נמוך יחסית. מכיוון שהמערכות נייחות, משקל ונפח פחות קריטיים; ניתן להקריב צפיפות אנרגיה למען בטיחות ותוחלת חיים טובים יותר. |
|
צפיפות כוח |
גָבוֹהַ. דורש פלט זרם גבוה מיידי להאצה וטיפוס. |
לְמַתֵן. למעט תרחישי ויסות תדרים, רוב היישומים דורשים תפוקת הספק יציבה ונמוכה יחסית. |
|
מחזור חיים |
בדרך כלל 1,000-3,000 מחזורים (תלוי בכימיה; NMC קצר יותר, LFP ארוך יותר). תוחלת החיים של הרכב היא כ-8-15 שנים. |
Very high, typically >3,500 מחזורים, ויכולים לעלות על 10,000 מחזורים. מערכות אחסון אנרגיה מיועדות ל-15-20 שנים. |
|
קצב טעינה/פריקה |
גָבוֹהַ. טעינה מהירה תכופה ופריקה-בקצב גבוה (למשל, טעינה מהירה, האצה פתאומית). |
נָמוּך. פועל בדרך כלל בקצבים נמוכים ויציבים (למשל, 0.5C ומטה) כדי להאריך את תוחלת החיים. |
|
רגישות לעלות |
גָבוֹהַ. עלות הסוללה משפיעה ישירות על מחיר הרכב ועל התחרותיות בשוק. |
גבוה במיוחד. התחרותיות העיקרית טמונה בעלות אחסון מפולסת, הדורשת את עלות הסוללה הנמוכה ביותר האפשרית. |
|
סביבת הפעלה |
מורכב: רטט, זעזועים וטווח טמפרטורות רחב (-30 מעלות עד 50 מעלות +). |
יחסית יציב וניתן לשליטה. מותקן בדרך כלל בתוך הבית או במיכלים עם מערכות ניהול תרמיות מתקדמות. |
|
מערכת ניהול סוללות (BMS) |
מורכבת ביותר. מצריך ניטור-בזמן אמת של כל תא, ניהול-קצב טעינה/פריקה גבוה והבטחת בטיחות במהלך תפעול דינמי של הרכב. |
מתמקד יותר באיזון ובניהול תוחלת חיים. עם מספר רב של תאים (בקנה מידה MWh), BMS חייב להבטיח עקביות ולייעל אסטרטגיות טעינה/פריקה. |
|
טכנולוגיות מיינסטרים |
סוללות ניקל מנגן קובלט (NMC) (לצפיפות אנרגיה גבוהה) וסוללות ליתיום ברזל פוספט (LFP) (לבטיחות ולתוחלת חיים ארוכה יותר, הגדלת נתח שוק). |
בעיקר סוללות ליתיום ברזל פוספט (LFP) בשל היתרונות שלהן בבטיחות, תוחלת חיים ועלות, אשר מתאימים היטב לדרישות אחסון אנרגיה. |
ליתיום יוןפס ייצור של מארז סוללותנמצא בשימוש נרחב בכלים חשמליים, בתים חכמים, כלי רכב חשמליים, אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית, תאורה חכמה, חשמל נייד, מכשירי חשמל קטנים ורכבי אנרגיה חדשים וכו'.
למרות שסוללות כוח וסוללות אחסון אנרגיה שונות במובנים רבים, עקרון הליבה של התאים זהה: שניהם מורכבים מאלקטרודה חיובית, מאלקטרודה שלילית, מפריד ואלקטרוליט. עם זאת, ישנם הבדלים משמעותיים בעיצוב ובבחירת החומרים. לדוגמה, סוללות חשמל דורשות טעינה ופריקה בקצב- גבוה, מה שמחייב בחירה בחומרי אלקטרודה חיוביים עם מוליכות טובה יותר ו-D50 נמוך יותר, תוך שילוב של חומרים מוליכים כגון CNTs לשיפור הביצועים.
יתר על כן, כדי להשיג קצב פריקה גבוה, צפיפות הדחיסה וצפיפות השטח לא יכולות להיות גבוהות מדי. נכון לעכשיו, רוב תאי אגירת האנרגיה הם 280Ah או 314Ah, והם מוערמים בעיקר. סוללות כוח, לעומת זאת, מגיעות בצורות מפותלות (גליליות ומנסרות) והן בצורות מוערמות (פריזמטיות).
אודותינו
Acey New Energyהיא ספקית של ציוד-מתקדם ופתרונות פס ייצור מלאים לתחום סוללות האנרגיה החדשות. אנו מחויבים לספק ליצרני סוללות גלובליים, מוסדות מחקר וארגוני אנרגיה חדשניים עם-שירותי מחזור מלאים מפיתוח ניסיוני ועד לייצור-בקנה מידה גדול. בין אם זה ייצור דגימות ברמת-מעבדה, אימות תהליך בקנה מידה-בפיילוט, או תכנון ובנייה של קווי ייצור-בקנה מידה גדול, אנחנו יכולים לספק תמיכה-באחת, המכסה תכנון פריסת מפעל, מו"פ וייצור של ציוד, התקנה והפעלה- באתר, והדרכות תפעול.
