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儲能電池的重要分類有什么

鉅大LARGE  |  點擊量:158次  |  2020年11月08日  

摘要
與車用電池不同,儲能電池對電池能量密度要求不高,但由于儲能項目通常盈利回收期較長,因此要求搭載的電池有足夠的壽命。以目前應用最廣的鋰離子電池為例,目前在儲能項目中大多使用磷酸鐵鋰電池。與用于車載的主流

與車用電池不同,儲能電池對電池能量密度要求不高,但由于儲能項目通常盈利回收期較長,因此要求搭載的電池有足夠的壽命。以目前應用最廣的鋰離子電池為例,目前在儲能項目中大多使用磷酸鐵鋰離子電池。與用于車載的主流電池三元鋰離子電池相比,磷酸鐵鋰離子電池具有成本較低、壽命較長的優勢,更適用于搭載在儲能系統上。


鋰離子電池:


鋰離子電池因其能量密度高、使用壽命長、適用溫度范圍寬等特點,近些年來在儲能市場的電化學儲能裝機中占據領導地位。據統計,2018年全球電化學儲能新增裝機中,鋰離子電池幾乎一統天下,占比94%。


但鋰離子電池用于儲能,也存在著一些天然的劣勢。寧德時代新能源科技股份有限公司副董事長黃世霖曾公開表示對動力鋰電池梯次利用儲能表示懷疑態度:


一、使用壽命短。4000個循環的動力鋰電池衰減到2000個循環,假如裝在儲能系統里面,僅僅做削峰填谷的話,磷酸鐵鋰能用三到四年,而三元電池只能用兩年;


二、成本高。動力鋰電池假如從回收到運輸再進行檢測,再做成儲能系統的話,隱形成本非常高;


三、存在安全隱患。目前汽車主流電池是三元電池,假如系統設計得不夠好,或者系統超期服役的話,會留下許多安全隱患;


四、技術路線不同。動力鋰電池和儲能電池技術路線是有差異的,動力鋰電池提升能量密度后循環壽命會越降越少,再拿來做梯級利用并不合適。


基于此,目前已有不少動力鋰電池公司開始進軍儲能領域,生產適用于搭載在儲能系統上的儲能電池。以國內動力鋰電池領頭公司寧德時代為例:2019年,寧德時代將規?;慨a循環壽命10000次以上儲能電池。據業內人士估計,寧德時代2022儲能電池年出貨量將達1GWh以上,對應市占率會提升至14%左右。


鉛酸電池:


我國鉛酸電池技術成熟,也是全球最大的鉛酸蓄電池生產國和鉛酸蓄電池消耗國。電池材料來源廣泛,成本較低,其缺點是循環次數少,使用壽命短,在生產回收等環節處理不當易造成污染環境。


我國大型國有通信基礎設施綜合服務公司我國鐵塔在2018年之前一直使用鉛酸電池作為通信基站的備用電源。2015年開始,我國鐵塔陸續在12個省市3000多個基站開展梯次利用電池替換鉛酸電池試驗。2018年,我國鐵塔已停止采購鉛酸電池,統一采購梯次利用電池。截至2018年底,已在全國31個省市約12萬個基站使用梯次電池約1.5GWh,替代鉛酸電池約4.5萬噸。


目前,鉛酸電池的重要生產公司有南都電源、圣陽電源、雙登集團、天能電池、上海西恩迪等。這些公司的電池產品在儲能領域有著廣泛應用。


南都電源儲能技術路線以蓄電池為主。據了解,南都電源積極推廣的鉛炭電池技術商業化儲能電站項目,具備顯著的經濟性優勢。據測算,在0.9元/kWh的峰谷電價差下,僅通過削峰填谷模式,公司每1MWh儲能電站的年運營利潤總額約10萬元左右,內部收益率高達11%。


圣陽電源目前已形成了成熟的鉛炭電池技術,其生產的FCP鉛炭電池,引進日本古河電池公司先進的鉛炭技術及產品設計和制造相關經驗,實現了70%DOD深循環次數超過4200次,設計壽命15年,應用于新能源接入、分布式發電、智能電網等。


雙登集團是儲能微網解決方法的供應商,目前已經形成了風光儲微電網、削峰填谷儲能電站、風光柴電混合基站供電系統、邊海防供電系統等多種儲能應用解決方法,擁有系列化、標準化、模塊化的儲能系統產品。在國網張北風光儲輸示范電站,配有12MWh蓄電池儲能;在中廣核祁連微網儲能系統中,28MWh管式膠體鉛酸蓄電池系統作為主電源,與鋰離子電池配合實現微電網的穩定運行和能量優化管理。


鈉硫電池:


鈉硫電池是由熔融電極和固體電解質組成,負極的活性物質為熔融金屬鈉,正極活性物質為液態硫和多硫化鈉熔鹽。具有體積小、容量大、壽命長、效率高等優點。在電力儲能中廣泛應用于削峰填谷、應急電源、風力發電等儲能方面。


鈉硫電池能量密度高達760Wh/kg左右,轉換效率接近100%,電池循環次數高達2500次以上。然而不足是成本高昂,達2000美元/kWh左右;對工作環境要求苛刻,300℃方能啟動,假如發生短路故障,溫度會高達2000℃左右,因此對技術有著極高的要求,鈉硫儲能電池國外應用較多,國內未能大規模推廣。


液流電池:


液流電池一般稱為氧化還原液流電池,是一種新型的大型電化學儲能裝置,正負極全使用釩鹽溶液的稱為全釩液流電池,簡稱釩電池。全釩液流電池是一種新型蓄電儲能設備,不僅可以用作太陽能、風能發電過程配套的儲能裝置,還可以用于電網調峰,提高電網穩定性,保障電網安全。


與其他儲能電池相比,液流電池具有設計靈活、充放電應答速度快,性能好、電池使用壽命長,電解質溶液容易再生循環使用、選址自由度大、安全性高、對環境友好、能量效率高、啟動速度快等優點。


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