Análise¿Quais são as vantagens e desvantagens das baterias de potência e das baterias de armazenamento de energia
O armazenamento de energia refere-se principalmente ao armazenamento de energia elétrica.O armazenamento de energia em si não é uma tecnologia emergente, mas, do ponto de vista industrial, está apenas a surgir e está na sua infância.
Até à data, a China não atingiu o nível de tratar o armazenamento de energia como uma indústria independente e de introduzir políticas de apoio especiais semelhantes às dos Estados Unidos e do Japão,Especialmente na ausência de um mecanismo de pagamento para o armazenamento de energia, o modelo de comercialização da indústria do armazenamento de energia ainda não tomou forma.
O armazenamento de energia por bateria e as ocasiões de alta potência geralmente usam baterias de chumbo-ácido, usadas principalmente para suprimento de energia de emergência, carros de bateria, armazenamento de energia excedente de usinas elétricas.Aplicações de baixa potência também podem usar baterias secas recarregáveisO artigo segue o editor para compreender as vantagens e desvantagens de nove tipos de armazenamento de energia de bateria.
Vantagens e desvantagens do armazenamento de energia por bateria (análise de nove baterias de armazenamento de energia)
Primeiro, baterias de chumbo-ácido
Principais benefícios:
1. Fácil de obter matérias-primas e preço relativamente baixo;
2. Bom desempenho de descarga de alta taxa;
3. Bom desempenho a temperaturas, pode trabalhar no ambiente de -40~+60°C;
4. Adequado para carregamento flutuante, longa vida útil, sem efeito de memória;
5Os resíduos de baterias são fáceis de reciclar, o que favorece a protecção do ambiente.
Principais desvantagens:
1Energia específica baixa, geralmente 30 a 40 Wh/kg;
2A vida útil não é tão boa como a bateria Cd/Ni;
3O processo de fabrico é fácil de poluir o ambiente e deve ser equipado com três equipamentos de tratamento de resíduos.
Em segundo lugar, as baterias de hidreto de níquel-metal
Principais benefícios:
1Em comparação com as baterias de chumbo-ácido, a densidade energética foi muito melhorada, a densidade energética de peso é de 65Wh/kg e a densidade energética de volume é aumentada em 200Wh/L;
2. Alta densidade de potência, alta carga e descarga de corrente;
3. Boas características de descarga a baixa temperatura;
4. Vida útil do ciclo (aumentada para 1000 vezes);
5Proteção do ambiente e livre de poluição;
6A tecnologia é relativamente madura para baterias de iões de lítio.
Principais desvantagens:
1. A gama normal de temperatura de trabalho é de -15 ~ 40 °C, e o desempenho em altas temperaturas é pobre;
2. Baixa tensão de trabalho, faixa de tensão de trabalho de 1,0 a 1,4 V;
3O preço é mais caro do que as baterias de chumbo-ácido e as baterias de hidreto de níquel-metal, mas o desempenho é pior do que as baterias de íons de lítio.
Terceiro, baterias de iões de lítio
Principais benefícios:
1. Alta energia específica;
2. Plataforma de alta tensão;
3. Bom desempenho do ciclo;
4Não há efeito de memória.
5Proteção do ambiente, sem poluição; é actualmente uma das melhores baterias de potência de veículos eléctricos.
4. Supercapacitores
Principais benefícios:
1. Alta densidade de potência;
2Tempo de carga curto.
Principais desvantagens:
A densidade de energia é baixa, apenas 1-10Wh/kg, e a autonomia de cruzeiro do supercondensador é demasiado curta para ser utilizada como fonte de alimentação convencional para veículos eléctricos.
Vantagens e desvantagens do armazenamento de energia por bateria (análise de nove baterias de armazenamento de energia)
5Células de combustível
Principais benefícios:
1. Alta energia específica e longa quilometragem do carro;
2. Alta densidade de potência, alta carga e descarga de corrente;
3Protecção do ambiente, sem poluição.
Principais desvantagens:
1O sistema é complexo e a maturidade técnica é fraca;
2A construção do sistema de abastecimento de hidrogénio está atrasada;
3Os veículos a célula de combustível na China têm uma vida útil curta devido à grave poluição do ar doméstico.
6Bateria de sódio e enxofre
Vantagem:
1. Alta energia específica (teórica 760wh/kg; real 390wh/kg);
2. Alta potência (a densidade de corrente de descarga pode atingir 200~300mA/cm2);
3. Velocidade de carregamento rápida (trinta minutos completos);
4. Longa vida útil (15 anos; ou 2500~4500 vezes);
5. sem poluição, reciclável (taxa de recuperação de Na,S quase 100%); 6. sem fenómeno de auto descarga, alta taxa de conversão de energia;
Insuficiente:
1. A temperatura de trabalho é alta, a sua temperatura de trabalho é de 300 ~ 350 graus, a bateria precisa de uma certa quantidade de aquecimento e preservação de calor ao trabalhar, e o início é lento;
2O preço é caro, 10.000 yuans / kWh;
3- Segurança fraca.
7Bateria de fluxo (bateria de vanádio)
Merito:
1- Descarga segura e profunda;
2. Grande escala, tamanho ilimitado do tanque;
3- Há uma grande taxa de carga e descarga;
4. Longa vida útil e alta fiabilidade;
5. sem emissões, baixo ruído;
6- Comutação rápida de carga e descarga, apenas 0,02 segundos;
7A selecção do local não está sujeita a restrições geográficas.
Deficiência:
1. Contaminação cruzada de eletrólitos positivos e negativos;
2Alguns precisam de usar membranas de troca de íons caras;
3O volume das duas partes da solução é grande e a energia específica é baixa;
4A eficiência de conversão de energia não é elevada.
8Bateria de lítio-ar
Defeitos fatais:
O óxido de lítio (Li2O), um produto sólido da reação, acumula-se no elétrodo positivo, bloqueando o contato do eletrólito com o ar, fazendo com que a descarga pare.Os cientistas acreditam que as baterias de lítio-ar são 10 vezes mais poderosas que as de íons de lítio e podem fornecer a mesma quantidade de energia que a gasolinaAs baterias de lítio-ar absorvem oxigénio do ar para serem carregadas, de modo que essas baterias podem ser menores e mais leves.mas sem um grande avanço, pode demorar mais 10 anos para alcançar a utilização comercial.
9. Bateria de lítio-enxofre (bateria de lítio-enxofre é um tipo de sistema de armazenamento de energia de alta capacidade com grandes perspectivas de desenvolvimento)
Merito:
1. Alta densidade energética, a densidade energética teórica pode atingir 2600Wh/kg;
2- Baixo custo das matérias-primas;
3. Menor consumo de energia;
4Baixa toxicidade.
Embora a investigação das baterias de lítio e enxofre tenha tido décadas de experiência e tenha alcançado muitos resultados nos últimos 10 anos, ainda está longe de ser aplicada na prática.