کالاهای خشک نه نوع تجزیه و تحلیل باتری ذخیره انرژی و خلاصه کاستی ها

ذخیره انرژی عمدتاً به ذخیره انرژی الکتریکی اشاره دارد. ذخیره انرژی اصطلاح دیگری در مخازن نفت است که نشان دهنده توانایی استخر برای ذخیره نفت و گاز است. ذخیره انرژی به خودی خود یک فناوری نوظهور نیست، اما از منظر صنعتی، به تازگی ظهور کرده و در مراحل ابتدایی خود قرار دارد.

تا کنون، چین به سطحی نرسیده است که ایالات متحده و ژاپن با ذخیره انرژی به عنوان یک صنعت مستقل برخورد کنند و سیاست های حمایتی خاصی را صادر کنند. به خصوص در نبود مکانیزم پرداخت برای ذخیره انرژی، مدل تجاری سازی صنعت ذخیره سازی انرژی هنوز شکل نگرفته است.

باتری‌های سرب اسید در کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی باتری با توان بالا، عمدتاً برای منبع تغذیه اضطراری، وسایل نقلیه باتری و ذخیره انرژی مازاد نیروگاه استفاده می‌شوند. همچنین می‌تواند از باتری‌های خشک قابل شارژ در موارد کم مصرف، مانند باتری‌های هیدرید نیکل فلز، باتری‌های لیتیوم یونی، و غیره استفاده کند.

1. باتری سربی - اسیدی

مزیت اصلی:

1. مواد اولیه به راحتی در دسترس هستند و قیمت نسبتاً پایین است.
2. عملکرد تخلیه با نرخ بالا خوب؛
3. عملکرد دمای خوب، می تواند در محیط -40 ~ +60 ℃ کار کند.
4. مناسب برای شارژ شناور، عمر طولانی و بدون اثر حافظه.
5. بازیافت باتری های استفاده شده آسان است و برای محافظت از محیط زیست مفید است.

معایب اصلی:

1. انرژی ویژه کم، به طور کلی 30-40 وات ساعت بر کیلوگرم؛
2. عمر مفید باتری های Cd/Ni خوب نیست.
3. فرآیند تولید به راحتی محیط را آلوده می کند و باید به سه تجهیزات تصفیه زباله مجهز شود.
4. باتری Ni-MH

مزیت اصلی:

1. در مقایسه با باتری های سرب اسید، چگالی انرژی بسیار بهبود یافته است، چگالی انرژی وزن 65Wh/kg است، و چگالی انرژی حجمی 200Wh/L افزایش یافته است.
2. چگالی توان بالا، می تواند با جریان زیاد شارژ و تخلیه شود.
3. ویژگی های تخلیه خوب در دمای پایین؛
4. عمر چرخه (تا 1000 بار)؛
5. حفاظت از محیط زیست و بدون آلودگی؛
6. این فناوری بالغ تر از باتری های لیتیوم یونی است.

معایب اصلی:

1. محدوده دمای کار معمولی -15 ~ 40 ℃ است و عملکرد دمای بالا ضعیف است.
2. ولتاژ کار کم است، محدوده ولتاژ کار 1.0 ~ 1.4 ولت است.
3. قیمت بالاتر از باتری‌های سرب اسید و باتری‌های هیدرید نیکل فلزی است، اما عملکرد بدتر از باتری‌های لیتیوم یونی است.
4. باتری یون لیتیم:

مزیت اصلی:

1. انرژی ویژه بالا؛
2. پلت فرم ولتاژ بالا؛
3. عملکرد چرخه خوب؛
4. بدون اثر حافظه؛
5. حفاظت از محیط زیست، بدون آلودگی؛ در حال حاضر یکی از بهترین باتری های پتانسیل برق خودروهای الکتریکی است.
6. ابرخازنها

مزیت اصلی:

1. چگالی توان بالا؛
2. زمان شارژ کوتاه

معایب اصلی:

چگالی انرژی کم است، فقط 1-10Wh/kg، و محدوده حرکتی ابرخازن ها برای استفاده به عنوان منبع تغذیه اصلی برای وسایل نقلیه الکتریکی بسیار کوتاه است.

مزایا و معایب ذخیره انرژی باتری (نه نوع تجزیه و تحلیل باتری ذخیره انرژی)

5. سلول های سوختی

مزیت اصلی:

1. انرژی ویژه بالا و مسافت پیموده شده رانندگی طولانی؛
2. چگالی توان بالا، می تواند با جریان زیاد شارژ و تخلیه شود.
3. حفاظت از محیط زیست، بدون آلودگی.

معایب اصلی:

1. سیستم پیچیده است و بلوغ فناوری ضعیف است.
2. ساخت سیستم تامین هیدروژن با تاخیر مواجه است.
3. نیازهای زیادی برای دی اکسید گوگرد در هوا وجود دارد. با توجه به آلودگی شدید هوای داخلی، خودروهای پیل سوختی داخلی عمر کوتاهی دارند.
4. باتری سدیم سولفور

مزیت:

1. انرژی ویژه بالا (تئوری 760wh/kg؛ واقعی 390wh/kg)؛
2. قدرت بالا (چگالی جریان تخلیه می تواند به 200 تا 300 میلی آمپر بر سانتی متر مربع برسد).
3. سرعت شارژ سریع (30 دقیقه کامل)؛
4. عمر طولانی (15 سال یا 2500 تا 4500 بار)؛
5. بدون آلودگی، قابل بازیافت (نرخ بازیابی Na، S نزدیک به 100٪ است). 6. بدون پدیده خود تخلیه، نرخ تبدیل انرژی بالا.

ناکافی:

1. دمای کار بالا است، دمای کار بین 300 تا 350 درجه است و باتری در هنگام کار به مقدار مشخصی گرمایش و حفظ حرارت نیاز دارد و راه اندازی کند است.
2. قیمت بالا است، 10,000 یوان در هر درجه.
3. امنیت ضعیف

هفت، باتری جریان (باتری وانادیوم)

مزیت:

1. ترشح ایمن و عمیق؛
2. مقیاس بزرگ، اندازه مخزن ذخیره سازی نامحدود؛
3. نرخ شارژ و دشارژ قابل توجهی وجود دارد.
4. عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالا؛
5. بدون انتشار، سر و صدای کم؛
6. تعویض شارژ سریع و دشارژ، تنها 0.02 ثانیه؛
7. انتخاب سایت مشمول محدودیت های جغرافیایی نمی باشد.

کاستی:

1. آلودگی متقابل الکترولیت های مثبت و منفی؛
2. برخی از غشاهای تبادل یونی گران قیمت استفاده می کنند.
3. این دو محلول دارای حجم بسیار زیاد و انرژی ویژه کم هستند.
4. راندمان تبدیل انرژی بالا نیست.
5. باتری لیتیوم هوا

نقص کشنده:

محصول واکنش جامد، اکسید لیتیوم (Li2O)، روی الکترود مثبت جمع می‌شود و تماس بین الکترولیت و هوا را مسدود می‌کند و باعث توقف تخلیه می‌شود. دانشمندان بر این باورند که باتری‌های لیتیوم-هوا ده برابر باتری‌های لیتیوم-یون کارایی دارند و انرژی مشابهی با بنزین دارند. باتری‌های لیتیوم هوا اکسیژن را از هوا شارژ می‌کنند تا باتری‌ها کوچک‌تر و سبک‌تر شوند. بسیاری از آزمایشگاه‌ها در سراسر جهان در حال تحقیق بر روی این فناوری هستند، اما اگر پیشرفتی حاصل نشود، ممکن است ده سال طول بکشد تا تجاری‌سازی شود.

9. باتری لیتیوم-گوگرد

(باتری های لیتیوم گوگرد یک سیستم ذخیره انرژی با ظرفیت بالا هستند)

مزیت:

1. چگالی انرژی بالا، چگالی انرژی نظری می تواند به 2600Wh/kg برسد.
2. هزینه کم مواد اولیه؛
3. مصرف انرژی کمتر؛
4. سمیت کم

اگرچه تحقیقات باتری‌های لیتیوم-گوگرد دهه‌ها را پشت سر گذاشته و دستاوردهای زیادی در ده سال گذشته به دست آمده است، هنوز راه زیادی تا کاربرد عملی باقی مانده است.