鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:655次 | 2021年12月16日
充電電池可節(jié)約成本,對(duì)儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)更加有意義
法拉第機(jī)構(gòu)(FaradayInstitution)的博士研究員BeatriceBrowning為《空氣質(zhì)量新聞》撰文,介紹了第二代電池在儲(chǔ)能方面的潛在價(jià)值。
運(yùn)輸部門(mén)是英國(guó)溫室氣體排放的主要生產(chǎn)者之一。這以及英國(guó)政府承諾到2050年實(shí)現(xiàn)凈零CO2排放,近年來(lái)擴(kuò)大了電動(dòng)汽車(chē)(EV)市場(chǎng)。
由于這一增長(zhǎng),預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年中,報(bào)廢EV電池的數(shù)量將會(huì)激增。
當(dāng)EV電池的容量下降到其原始價(jià)值的大約80%時(shí),通常被認(rèn)為是“報(bào)廢”了。
但是,這些廢電池現(xiàn)在正吸引著電池制造商和初創(chuàng)公司的注意,它們的剩余容量,為二次應(yīng)用提供了巨大的潛力。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
由于當(dāng)前鋰離子電池(LiB)的廣泛回收面臨著當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題,因此,第二壽命電池(SLB)市場(chǎng)為處理早期的廢舊EV電池(尤其是固定式儲(chǔ)能(SES))提供了一個(gè)新的應(yīng)用程序。
為什么我們需要固定儲(chǔ)能?
在電力供應(yīng)大量需求的時(shí)代,SES至關(guān)重要。
SES可以在商業(yè),住宅和工業(yè)中用于包括充電基礎(chǔ)設(shè)施,離網(wǎng)能源供應(yīng)甚至路燈在內(nèi)的應(yīng)用。
SES確??梢栽谛枨蟮蜁r(shí)(便宜時(shí))購(gòu)買(mǎi)和存儲(chǔ)能源,然后在需求高時(shí)使用。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
盡管他們目前未使用SLB,但總部位于英國(guó)的SES初創(chuàng)公司PivotPower致力于使用固定技術(shù)開(kāi)發(fā)世界上最大的電池存儲(chǔ)和EV充電網(wǎng)絡(luò)。
2018年,PivotPower在阿聯(lián)酋體育場(chǎng)安裝了3.7MWh電池陣列。該陣列能夠?yàn)槿珗?chǎng)比賽的60,000個(gè)座位的地面供電,從而使阿森納成為體育界可持續(xù)發(fā)展的領(lǐng)跑者。
更大范圍內(nèi),PivotPower還策劃了到2021年在牛津和肯特郡建造的2個(gè)電池存儲(chǔ)超級(jí)集線(xiàn)器的開(kāi)發(fā)。
這些SES集線(xiàn)器的構(gòu)建不僅有助于快速進(jìn)行EV充電,而且還可以為EV大規(guī)模提供電容量,從而降低電網(wǎng)壓力。
目前,這些超級(jí)集電器中使用的電池是第一批電池,并由芬蘭智能技術(shù)公司W(wǎng)?rtsil?提供,但是,隨著廢舊EV電池固定應(yīng)用的使用量的增長(zhǎng),這些超級(jí)集電器的供應(yīng)鏈可能會(huì)更改。
二次電池問(wèn)題
盡管SLB具有明顯的好處,但必須指出的是,報(bào)廢電池的廢料供應(yīng)至少有十年無(wú)法滿(mǎn)足固定式儲(chǔ)能應(yīng)用的需求。
這是因?yàn)槟壳半妱?dòng)汽車(chē)電池的容量衰減到80%需要10到15年的時(shí)間(隨著電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,將需要更長(zhǎng)的時(shí)間)。
LiB在備用系統(tǒng)中的重用也只有通過(guò)嚴(yán)格且昂貴的基本測(cè)試,以及安裝復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)以確保其在新應(yīng)用中安全可靠時(shí)才可以實(shí)現(xiàn)。
識(shí)別哪些舊電池適合第二次使用的過(guò)程稱(chēng)為“分級(jí)”。
分級(jí)對(duì)于電池的第二次使用至關(guān)重要,因?yàn)長(zhǎng)iB的復(fù)雜電池降解機(jī)制意味著某些電池不適合第二次使用。
SLB的進(jìn)一步挑戰(zhàn)來(lái)自制造商之間的各種EV電池組化學(xué)和設(shè)計(jì)。
二次能源電池在固定式儲(chǔ)能應(yīng)用中的未來(lái)
首先,隨著有關(guān)在電動(dòng)汽車(chē)中使用LiB的立法已經(jīng)出臺(tái),立法者的一個(gè)主要重點(diǎn)是制造商的“擴(kuò)展生產(chǎn)者責(zé)任”(EPR)。
制定此EPR的目的是確保電池制造商在其成為可回收或替代處置的廢物時(shí),對(duì)電池承擔(dān)環(huán)境責(zé)任。
對(duì)于制造商而言,電池設(shè)計(jì)和測(cè)試的問(wèn)題得以減少,因?yàn)樗鼈儞碛胸S富的電池性能數(shù)據(jù)來(lái)幫助進(jìn)行退化預(yù)測(cè),并且可以在考慮第二次使用的情況下設(shè)計(jì)初始電池。
日產(chǎn)就是一個(gè)例子:他們與華威大學(xué)WMG合作,減少了日產(chǎn)葉囊細(xì)胞的分級(jí)時(shí)間。
使電池具有“第二次使用期限”的前景還將使制造商有可能將其EPR轉(zhuǎn)讓給購(gòu)買(mǎi)者,這意味著SLB技術(shù)對(duì)于制造商而言是一個(gè)有吸引力的機(jī)會(huì)。
對(duì)于客戶(hù)而言,提供清潔,自調(diào)節(jié)能源的SES解決方案極具吸引力。這與SLB的低價(jià)格相結(jié)合,進(jìn)一步增加了SLB使用受到關(guān)注的可能性。
合理地說(shuō),在SES應(yīng)用中使用廢EV電池將使它們處于比最初的移動(dòng)電池少得多的挑戰(zhàn)性環(huán)境中。
由于這些電池已經(jīng)滿(mǎn)足了用于電動(dòng)汽車(chē)的嚴(yán)格安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),因此在SES應(yīng)用中使用它們需要的技術(shù)措施要嚴(yán)格得多。
日產(chǎn),特斯拉,奧迪和通用汽車(chē)等汽車(chē)制造商已經(jīng)在其第二次使用的應(yīng)用中試用了他們的電池,甚至在自己的工廠(chǎng)中也是如此。EV消費(fèi)者還將受益于EV電池的二次使用。