تحليل ما هي مزايا وعيوب بطاريات الطاقة وبطاريات تخزين الطاقة

تحليل ما هي مزايا وعيوب بطاريات الطاقة وبطاريات تخزين الطاقة

تخزين الطاقة يشير أساسًا إلى تخزين الطاقة الكهربائية. تخزين الطاقة هو أيضًا مصطلح في خزانات البترول ، والذي يمثل قدرة الخزان على تخزين النفط والغاز.تخزين الطاقة نفسه ليس تكنولوجيا ناشئة، ولكن من وجهة نظر صناعية، فقد ظهرت للتو وهي في مرحلة الطفولة.

حتى الآن، لم تصل الصين إلى مستوى معالجة تخزين الطاقة كصناعة مستقلة وإدخال سياسات دعم خاصة مشابهة للولايات المتحدة واليابان،خاصة في غياب آلية دفع لتخزين الطاقة، نموذج التسويق لصناعة تخزين الطاقة لم يتشكل بعد.

تخزين الطاقة بالبطارية والأوقات عالية الطاقة تستخدم عموما بطاريات حمض الرصاص ، تستخدم أساسا لتزويد الطاقة الطارئة ، سيارات البطارية ، تخزين الطاقة الزائدة في محطات توليد الطاقة.التطبيقات ذات الطاقة المنخفضة يمكن أيضا استخدام بطاريات جافة قابلة لإعادة الشحن: مثل بطاريات هيدريد النيكل المعدني، بطاريات ليثيوم أيون، الخ هذا المقال يتبع المحرر لفهم مزايا وعيوب تسعة أنواع من تخزين الطاقة البطارية.

مزايا وعيوب تخزين الطاقة في البطارية (تحليل تسع بطاريات تخزين الطاقة)

أولاً، بطاريات حمض الرصاص

الفوائد الرئيسية:

1سهولة الحصول على المواد الخام والسعر المنخفض نسبياً

2أداء تفريغ عالي السرعة

3أداء درجة الحرارة الجيدة، يمكن أن تعمل في بيئة من -40 ~ + 60 °C؛

4مناسبة للشحن العائم، عمر خدمة طويل، لا يوجد تأثير ذاكرة

5البطاريات النفايات سهلة إعادة التدوير، مما يؤدي إلى حماية البيئة.

العيوب الرئيسية:

1طاقة محددة منخفضة، عادةً ما تكون 30 إلى 40Wh/kg

2. عمر الخدمة ليس جيدا مثل بطارية Cd/Ni

3عملية التصنيع سهلة لتلوث البيئة، ويجب أن تكون مجهزة بثلاثة معدات لمعالجة النفايات.

ثانيا، بطاريات هيدريد النيكل المعدني

الفوائد الرئيسية:

1مقارنة مع البطاريات الحمضية الرصاصية ، تم تحسين كثافة الطاقة بشكل كبير ، كثافة الطاقة الوزن 65Wh / kg ، وزيادة كثافة الطاقة الحجمية بنسبة 200Wh / L.

2كثافة الطاقة العالية، شحن وتفريغ التيار العالي؛

3خصائص إفراز جيدة في درجات الحرارة المنخفضة

4عمر الدورة (زيادة إلى 1000 مرة) ؛

5حماية البيئة وخالية من التلوث

6التكنولوجيا ناضجة نسبيا للبطاريات الليثيوم أيون.

العيوب الرئيسية:

1نطاق درجة حرارة العمل العادية هو -15 ~ 40 °C، وأداء درجة حرارة عالية سيئة.

2. إنخفاض فولتاج العمل، نطاق فولتاج العمل 1.0~1.4 فولت

3السعر أغلى من البطاريات الحمضية الرصاصية وبطاريات النيكل المعدنية الهيدريدية، ولكن الأداء أسوأ من البطاريات الليثيوم أيون.

ثالثاً، بطاريات ليثيوم أيون

الفوائد الرئيسية:

1طاقة محددة عالية

2منصة الجهد العالي

3أداء دورة جيد

4لا تأثير للذاكرة

5حماية البيئة، لا تلوث؛ وهو حاليا واحدة من أفضل بطاريات طاقة المركبات الكهربائية المحتملة.

4. المكثفات الفائقة

الفوائد الرئيسية:

1كثافة طاقة عالية

2وقت شحن قصير

العيوب الرئيسية:

كثافة الطاقة منخفضة، فقط 1-10Wh / kg، ومدى رحلة السوبر مكثف قصير جدا لاستخدامها كمصدر طاقة رئيسي للسيارات الكهربائية.

مزايا وعيوب تخزين الطاقة في البطارية (تحليل تسع بطاريات تخزين الطاقة)

5خلايا الوقود

الفوائد الرئيسية:

1الطاقة المحددة العالية والمسافة الطويلة للسيارة

2كثافة الطاقة العالية، شحن وتفريغ التيار العالي؛

3حماية البيئة، لا تلوث.

العيوب الرئيسية:

1- النظام معقد والنضج التقني ضعيف

2إن بناء نظام إمدادات الهيدروجين متأخر

3هناك متطلبات عالية لثاني أكسيد الكبريت في الهواء. بسبب تلوث الهواء المحلي الخطير ، فإن سيارات خلايا الوقود في الصين لديها عمر قصير.

6بطارية الصوديوم والكبريت

الميزة:

1طاقة محددة عالية (760Wh/kg نظرياً؛ 390Wh/kg فعلياً)

2طاقة عالية (يمكن أن تصل كثافة تيار التفريغ إلى 200 ~ 300mA / cm2) ؛

3سرعة الشحن السريعة (30 دقيقة كاملة)

4حياة طويلة (15 سنة أو 2500~4500 مرة)

5. لا توجد تلوث ، قابلة لإعادة التدوير (معدل استرداد Na ،S تقريبًا 100٪) ؛ 6. لا توجد ظاهرة تفريغ ذاتي ، معدل تحويل الطاقة العالي ؛

غير كافية:

1. درجة حرارة العمل مرتفعة، درجة حرارة العمل هي 300 ~ 350 درجة، والبطارية تحتاج إلى كمية معينة من التدفئة والحفاظ على الحرارة عند العمل، والبدء بطيئة؛

2. السعر باهظ ، 10000 يوان / كيلوواط الساعة ؛

3-أمان سيء

7بطارية التدفق (بطارية الفاناديوم)

الجدارة:

1إطلاق آمن وعميق

2نطاق كبير، حجم خزان غير محدود

3هناك معدل شحن وتفريغ كبير

4. حياة طويلة وموثوقية عالية

5لا انبعاثات، ضوضاء منخفضة

6- تشغيل الشحن والفراغ السريع، فقط 0.02 ثانية؛

7لا يخضع اختيار الموقع للقيود الجغرافية.

نقص:

1التلوث المتقاطع للكهربائيات الإيجابية والسلبية

2بعضهم يحتاج إلى استخدام غشاء مكلف لتبادل الأيونات

3حجم الجزئين من المحلول كبير والطاقة المحددة منخفضة

4كفاءة تحويل الطاقة ليست عالية.

8بطارية الليثيوم الهواء

عيوب قاتلة:

أكسيد الليثيوم (Li2O) ، وهو منتج تفاعل صلب، يتراكم عند الأقطاب الإيجابية، مما يحجب اتصال الالكتروليت بالهواء، مما يتسبب في توقف التفريغ.يعتقد العلماء أن بطاريات الليثيوم الهوائية أقوى بعشر مرات من بطاريات الليثيوم أيون ويمكن أن توفر نفس كمية الطاقة مثل البنزينبطاريات الليثيوم الهوائية تمتص الأكسجين من الهواء لتشغيل، لذلك يمكن أن تكون هذه البطاريات أصغر وأخف وزنا. العديد من المختبرات في جميع أنحاء العالم تعمل على هذه التكنولوجيا،لكن بدون اختراق كبير، قد يستغرق 10 سنوات أخرى لتحقيق الاستخدام التجاري.

9بطارية الليثيوم الكبريتية (بطارية الليثيوم الكبريتية هي نوع من أنظمة تخزين الطاقة ذات القدرة العالية مع آفاق تنمية كبيرة)

الجدارة:

1كثافة طاقة عالية، كثافة طاقة نظرية يمكن أن تصل إلى 2600Wh / kg؛

2انخفاض تكلفة المواد الخام

3استهلاك طاقة أقل

4السمية المنخفضة

على الرغم من أن أبحاث بطاريات الليثيوم والكبريت قد شهدت عقوداً وحققت العديد من النتائج في السنوات العشر الماضية ، إلا أنها لا تزال بعيدة عن التطبيق العملي.