מהם האלמנטים הטכניים העיקריים ביישום סוללות ליתיום-יון בתרחישי אחסון אנרגיה?

בשנת 2007, "כללי ניהול גישה לייצור רכבי אנרגיה חדשים" פורסמו כדי לתת הנחיות למדיניות התיעוש של רכבי האנרגיה החדשים של סין.בשנת 2012, הוצגה "תוכנית פיתוח תעשיית הרכב לחיסכון באנרגיה ואנרגיה חדשה (2012-2020)" והפכה לתחילת פיתוח מכוניות האנרגיה החדשות של סין.בשנת 2015, שוחררה "ההודעה על מדיניות תמיכה פיננסית לקידום ויישום של רכבי אנרגיה חדשים בשנים 2016-2020", שפתחה את ההקדמה לפיתוח הנפיץ של רכבי האנרגיה החדשים של סין.

פרסום "הדעות המנחות על קידום הפיתוח של טכנולוגיה ותעשיית אחסון אנרגיה" בשנת 2017 סימנה את הפיצוץ של תעשיית אגירת האנרגיה והפכה את 2018 לתחילת ההתפתחות המהירה של תעשיית אגירת האנרגיה בסין.כפי שמוצג באיור 1, על פי הנתונים הסטטיסטיים של איגוד יצרני הרכב בסין, הייצור והמכירות של רכבי האנרגיה החדשים של סין הראו צמיחה נפיצה מ-2012 עד 2018;על פי "הספר הלבן לחקר תעשיית אחסון האנרגיה 2019" שהוצא על ידי Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance זה מראה שהקיבולת המותקנת של אחסון האנרגיה האלקטרו כימית של סין גדלה באופן אקספוננציאלי.נכון לשנת 2017, הקיבולת המותקנת המצטברת של אחסון אנרגיה של סוללות ליתיום-יון בסין היוותה 58% מהקיבולת המצטברת של אחסון אנרגיה אלקטרו כימית.

לסוללות ליתיום-יון יש יתרונות ברורים בתחום אגירת האנרגיה האלקטרוכימית בסין, וכדי להפעיל תחנות כוח לאגירת אנרגיה אלקטרוכימית בצורה טובה ויציבה יותר, יש צורך לנתח את הדיסציפלינות והמוצרים הנלווים המעורבים מהצד הטכני.כפי שמוצג באיור 2, זוהי המערכת הטכנית של מוצרי אחסון אנרגיה אלקטרוכימית.מוצרים טכניים הקשורים לאלקטרוכימיה (מוצרי תאים, מוצרי מודול, מערכות אחסון אנרגיה) המיוצגים על ידי סוללות ליתיום-יון הם הלב של אגירת אנרגיה אלקטרוכימית.התפקיד של מוצרים קשורים אחרים הוא להבטיח שמוצרי אחסון אנרגיה אלקטרוכימיים עובדים טוב ויציב יותר

עבור מוצרי סוללת ליתיום-יון, האלמנטים הטכניים העיקריים המשפיעים על היישום של אחסון אנרגיה אלקטרוכימית הם חיים, בטיחות, אנרגיה והספק, כפי שמוצג באיור 3. ההשפעה של חיי המחזור קשורה לגורמים כגון סביבת עבודה, תנאי הפעלה, ניסוח החומר, דיוק האומדן וכו';ואינדיקטורים להערכת בטיחות כוללים בעיקר בטיחות חשמלית-חשמל-תרמית ודרישות בטיחות סביבתיות אחרות, כגון קצר חשמלי פנימי וחיצוני, רטט, דיקור, הלם, טעינת יתר, פריקת יתר, טמפרטורה יתרה, לחות גבוהה, לחץ אוויר נמוך וכו'. גורמים של צפיפות אנרגיה מושפעים בעיקר ממערכת החומרים ומתהליך הייצור.הגורמים המשפיעים של מאפייני הספק קשורים בעיקר ליציבות מבנה החומר, מוליכות יונית ומוליכות אלקטרונית וטמפרטורת העבודה.לכן, מנקודת המבט העיצובית של מוצרי סוללת ליתיום-יון, יש להקדיש תשומת לב רבה יותר לבחירת החומרים, לתכנון של מערכות אלקטרוכימיות (חומרים חיוביים ושליליים, יחס N/P, צפיפות דחיסה וכו'), וכן תהליכי ייצור (בקרת לחות בטמפרטורה, תהליך ציפוי, תהליך הזרקת נוזלים, תהליך המרה כימי וכו').

עבור מוצרי מודול סוללת ליתיום-יון, האלמנטים הטכניים העיקריים המשפיעים על היישום של אחסון אנרגיה אלקטרוכימית הם העקביות, הבטיחות, ההספק והאנרגיה של הסוללה, כפי שמוצג באיור 4. ביניהם, העקביות של תא הסוללה של מוצר המודול קשור בעיקר לבקרת תהליך הייצור, הדרישות הטכניות של מכלול תאי הסוללה ודיוק האומדן.הבטיחות של מוצרי מודול עולה בקנה אחד עם דרישות הבטיחות של מוצרי תאי סוללה, אך יש לקחת בחשבון גורמי תכנון כגון הצטברות חום ופיזור חום.צפיפות האנרגיה של מוצרי מודול היא בעיקר להגביר את צפיפות האנרגיה שלו מנקודת מבט של עיצוב קל משקל, בעוד שמאפייני ההספק שלו נחשבים בעיקר מנקודות מבט של ניהול תרמי, מאפייני תאים ותכנון מקביל לסדרה.לכן, מנקודת המבט של העיצוב של מוצרי מודול סוללת ליתיום-יון, יש להקדיש תשומת לב רבה יותר לדרישות התצורה, עיצוב קל משקל, עיצוב מקביל לסדרה וניהול תרמי.