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新能源汽车动力电池能否作为储能电池?

163 2024-04-23 00:51

一、新能源汽车动力电池能否作为储能电池?

大家好!我是外贸羊。一个专注于新能源的跨境电商人。

动力电池和储能系统电池的含义

动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。 其主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

电动汽车电池模组

储能电池一般指的是储能蓄电池,储能蓄电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。 常见的储能蓄电池为铅酸蓄电池。 目前正在逐步开发以磷酸铁锂为正极材料的锂离子储能电池。

储能电站

动力电池与储能电池的使用场景

按电池使用场景分类,电池分为消费类电池(手机、笔记本、数码相机等消费类电子产品电池)、动力电池(新能源汽车、轻型电动车、电动工具等) 、储能系统电池(电站、通信基站等)。

动力电池实际上是一种储能系统电池。 但由于汽车体积重量的限制以及起步时的加速要求,动力电池比普通储能系统电池有更高的性能要求,如能量密度要尽可能高,充电速度要快。 电池放电要快,放电电流要大。(能量密度解释可以参考第一讲)

对于储能系统(ESS)锂离子电池,大部分储能装置不需要移动,因此储能锂电池对能量密度没有直接要求。 一般情况,不同的储能场景对于功率有不同的要求。 对于用户侧电力调峰、离网光伏储能或峰谷储能等场景, 储能系统电池一般需要连续充电或连续放电2小时以上,宜采用充放电倍率≤0.5C的容量电池。 对于电力调频或平滑可再生能源波动的储能场景,储能系统电池需要在秒级到分钟级的时间内快速充放电,适合≥2C的动力电池。 但在一些需要兼顾调频和调峰的应用场景中,储能电池更为合适。 当然,动力电池和储能电池也可以在这个场景下一起使用。

动力电池与储能电池的对比

循环次数

与动力电池相比,储能电池对使用寿命的要求更高。 新能源汽车的寿命一般为5-8年,而储能项目的寿命一般预计在10年以上。 动力锂电池的循环次数寿命为1000-2000次,而储能锂电池的循环次数寿命一般要求在3500次以上。

电池保护系统BMS(Battery Manage System)

动力锂电池和储能锂电池有一些区别,但是从电芯的角度来说是一样的,都可以使用三元锂电池和磷酸铁锂电芯。 主要区别在于BMS电池管理系统,电池的功率响应速度、功率特性、SOC估算精度、充放电特性等,都可以在BMS上实现。

以上就是动力电池和储能电池区别的一个简单介绍~

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二、汽车启动电池和储能电池区别?

储能蓄电池要求浮充寿命长,小电流充放电性能好,一般是2v系列,容量达数千安时。极板较厚,体积很大。

启动电池要求大电流放电性能好,一般是12v系列,容量几十安时到一百多安时的就足够了。由于要大电流放电,一般是富液式的,极板较薄,循环性能要好一些。

三、太阳能储能电池

太阳能储能电池:为可再生能源提供持久动力

随着全球对可再生能源的日益重视,太阳能作为清洁、可持续的能源形式正在广泛应用于各个领域。然而,太阳能发电的一个挑战是其不稳定性,特别是在夜晚或阴雨天气。为了解决这一问题,太阳能储能电池技术应运而生。太阳能储能电池作为储存太阳能电力的重要手段,为可再生能源提供了持久的动力支持。

太阳能储能电池利用电化学过程将太阳能转化为电能,并将其存储起来,以供日后使用。这种技术具有高效、环保的特点,能够平衡电力需求与供给之间的差异,提高能源利用率,降低能源消耗。通过将太阳能转化为可储存的电能,太阳能储能电池为可再生能源的可靠性和稳定性注入新的活力。

太阳能储能电池的工作原理

太阳能储能电池通常由太阳能电池组件、电池储能系统和电池管理系统组成。首先,太阳能电池组件将阳光转化为直流电能,然后通过电池储能系统将电能存储起来。电池管理系统起着监测、控制电池充放电状态、保护电池安全的关键作用,确保电池系统的稳定运行。

在光照充足时,太阳能电池组件会不断收集太阳能并转化为电能,同时将多余的电能存储到电池储能系统中。当光照不足或夜晚来临时,电池储能系统释放存储的电能,供电给需要的设备和系统。这一连续循环确保了太阳能储能电池在各种天气条件下都能提供持续稳定的电力支持。

太阳能储能电池的优势

  • 1. 可再生能源利用率提高:太阳能储能电池能够储存多余的太阳能电力,提高了可再生能源的利用率,减少能源浪费。
  • 2. 节能减排环保:太阳能储能电池作为清洁能源的储能方式,有助于减少对传统能源的依赖,降低碳排放。
  • 3. 提升电网稳定性:太阳能储能电池能够平衡电力供需之间的差异,提高电网的稳定性和韧性。
  • 4. 延长电池寿命:电池管理系统能够有效监测和控制电池的充放电状态,延长电池的使用寿命。

太阳能储能电池的应用领域

太阳能储能电池技术已经广泛应用于家庭、商业和工业领域,为各类设备和系统提供可靠的电力支持。

家庭应用:家用太阳能系统配备储能电池,可以在夜晚或断电时为家庭提供稳定的电力,降低能源开支。

商业应用:商业建筑常常配备太阳能储能电池系统,用于储存白天产生的电能,并在高峰期或停电时为建筑提供备用电力。

工业应用:工业生产过程需求大量电能,太阳能储能电池可以平衡电力供给,并为工业设备提供稳定电源,提高生产效率。

展望与挑战

随着太阳能储能电池技术的不断创新与发展,其应用前景十分广阔。然而,太阳能储能电池技术在成本、效率和安全性等方面仍然面临挑战。未来,我们需要进一步降低太阳能储能电池系统的成本,提高能量转化效率,加强电池管理系统的智能化和安全性,以推动太阳能储能电池技术的广泛应用。

总的来说,太阳能储能电池作为可再生能源的重要组成部分,为清洁能源转型提供了关键支持,将在未来的能源格局和可持续发展中发挥越来越重要的作用。

四、储能集装箱和储能电池区别是什么?

储能集装箱和储能电池都是储能系统的一种形式,它们的主要区别在于它们的储能方式和用途不同。

储能集装箱通常是一种集成式的储能系统,它包括了储能设备、控制系统、能量转换器等组件,并且能够以集装箱的形式进行快速安装和拆卸。储能集装箱通常采用的是化学电池或者超级电容器等技术进行能量的储存,其主要用途是在电网调峰、备用电力、微电网等领域中提供电能的调节和平衡。

储能电池则是以电池化学反应的方式进行能量储存的设备,其本身不具备集成式的储能系统,通常需要通过其他设备(如逆变器、电池管理系统等)进行控制和管理。储能电池的主要用途包括太阳能光伏系统的储能、电动车辆的动力储能、家庭储能等。

因此,尽管储能集装箱和储能电池都是储能系统的一种形式,但其适用的场景和储能方式不同,需要根据实际需求进行选择和应用。

五、储能电池最长储能时间?

现在光伏发电蓄电池免维护的寿命大约在3年左右,时间越长越贵。

六、混合动力汽车为何只用电池储能,而不用飞轮、压缩空气、超级电容等方式储能?

2021年3月13日,国务院发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。

其中就讲了2021年到2035年,一共15年需要发展的储能方式。

按照技术原理划分,储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅蓄电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。其中:最成熟的是抽水蓄能、铅蓄电池;正处于示范推广阶段的是飞轮储能、压缩空气储能、锂电池;发展处于初期的技术有铝空气电池、液流电池、钠硫电池、固态电池、燃料电池、超导磁蓄能、超级电容等。

下面简单介绍下压缩空气、超级电容、飞轮储能的应用及发展,以及为什么现在的混合动力汽车没有使用这些储能方式。

压缩空气储能

1978年,德国建成了世界第一座示范性压缩空气蓄能电站--德国汉特福(Huntorf)压缩空⽓储能电站。

压缩空气储能的方法就是用电能将空气压缩成高压力的空气(英国的空气储能甚至压缩成了液态空气),将之注入到大型容器或加工密闭洞穴内。在需要电能输出的时候,将储气容器(洞穴)内的高压空气通过压力阀门释放出,经换热器与油或天然气混合燃烧,导入燃气轮机做功发电。

德国汉特福(Huntorf)压缩空⽓储能/发电流程

燃气轮机由压缩机、燃烧室、膨胀机构成,高压力空气和可燃气体进行混合燃烧,产生高压高温的气流,进入膨胀机做功。

燃气轮机组成

压缩空气储能方案的优点是建造、运行成本较低,可以利用地下洞穴、废弃矿井等密闭环境,经济性较好。因为空气不会燃烧、爆炸,所以环境污染小,也不像水电储能一样对地点(河流中下游)有着严苛的要求。可以有效储存电能,用于调峰(储存多余的电力)和电网应急。

德国、美国均有着大型规模的空气储能站,中国则是世界上第三个实现批量性用空气储能供电的国家。

2013年在河北廊坊建立的1.5兆瓦的压缩空气储能系统。

2015年在安徽芜湖建立的0.5兆瓦的压缩空气储能系统。

湖北应城一期投资40亿,预计2023年建成的300兆瓦级压缩空气储能项目。

该项目建成后,储能电站年发电量可达5亿度,不仅为湖北应城电网提供调峰等辅助服务,助推应城经济转型发展,还实现了对废弃盐穴资源的再次利用,有利于当地的环境保护和资源节约,具有显著的绿色能源经济效益。

但目前的“压缩空气储能”适用于响应慢的大规模储能,其额定功率下的放电时间为1-20h,所以其漫长的响应时间,加上其规模化的基础硬件设备,是不可能应用在必须以秒为反馈的小型载具,如混合动力汽车上的。

超级电容器存储

常用的超级电容器是双电层电容,通常被称为EDLC(机电双层电容器),其构造和锂动力电池类似,正极/隔膜/负极排列组织。

但构造虽然类似锂动力电池,但和锂动力电池不一样,电能的存储并不需要化学反应,而是一种电荷的纯物理迁移。充电后,电能作为电荷存储在板之间的电场中。当放电时,电流从电场中快速流出。无论是充放电,理论上超级电容器都不会消耗或耗散能量。

超级电容器储能方式实际已经用在了多种载具上,但大多都是超级电容器搭配锂动力电池使用。

因为双电层电容超级电容的充放电不需要化学反应,而是直接就是电荷的迁移,所以拥有极快的充放电速度。而充电快是好事,但放电速度过快,实际并非一件好事。因为大部分载具都需要保证续航,需要储能装备源源不断地释放能量。

2017年11月,世界第一艘千吨级纯电池推动载重船舶在广州整体吊装下水,填补了世界同吨位内河双电驱动散货船的空白,船上安装有重达26吨的超级电容+超大功率的锂电池,整船电池容量约为2400千瓦时,相当于约30—50台电动汽车电池容量。船舶在满载条件下,航速最高可达12.8公里/小时,续航力可达80公里。

锂动力电池负责船舶的平稳行驶(缓慢放电),而超级电容负责紧急情况的行驶(快速放电),而船舶的减速,也可以很方便快速地给超级电容充电,实现动能的回收。

实际,混合动力汽车里面,早就使用了超级电容器+锂动力电池的储能方式。

比如制动能量回收,就可以用超级电容器来进行大电流的瞬时回收,而在需要急加速和爬坡的时候,把超级电容器的电量快速释放,可以获得短时间的大功率、大动力。

美国的MaxwellTechnologies是业界最知名的超级电容器生产研发的企业,截至2018年底全球有超过610万辆汽车在使用其超级电容器技术。

在2018年5月,该公司就向吉利汽车提供“超级电容器”,帮助其混动车型提高“最大功率”。

但超级电容器的超快放电的特性,在目前阶段,在新能源汽车上,依旧还只能是锂动力电池的辅助,还无法独自担任长续航的重任。

飞轮储能

想起十多年前,自己在一家日本电子电器工厂,其中一个产品就是生产某国外的山地自行车的小型飞轮储能装置,靠制动回收来储存能量,可以供自行车照明,好处就是不受温度影响,寿命长,但容量很小,也基本存不了电。

言归正传,飞轮储能是旋转绕定轴旋转的转动刚体在获得电能时加速获得动能,而减速过程则会减少动能而转为电能。而如果不充放电,则是浮充状态。

飞轮储能装置由飞轮、轴、轴承、电机、真空容器、电力电子变换器组成。

储能时,电动机带动飞轮高速旋转,电能转换为飞轮的动能。放电时,飞轮带动发电机,自身减速。无论充放电,都没有化学反应参与,也就是不存在化学环境污染问题。

自古以来,飞轮储能、释放能量,贯穿到历史的各个阶段,从古老的纺车到蒸汽机,一直都是靠着飞轮的惯性来运作。不断给飞轮一个动能,让其不断循环,这种飞轮因为和外界的摩擦(轴承摩擦,空气摩擦),即便有着较高速度的初始动能,也会短时间内消耗殆尽,必须要外界能量才能持续运转,根本就无法储能。

而现在飞轮所以能够依靠内部的飞轮动力储能,一个是非接触式的电磁轴承,另一个则是飞轮运行的真空环境。加上高温超导技术、高强纤维复合材料的帮助,现在的飞轮已经在储能方面进入了实用阶段。

飞轮最早作为蓄能电池,是在20世纪的60--70年代,美国NASA首次运用在了卫星上。

NASA研制的飞轮

其后飞轮储能也应用在了汽车上,在保时捷918RSR,采用的是混合动力,除开发动机外,副驾驶位置还有一个飞轮储能系统。

平心而论,如果光从技术上看,其实无论在性能指标,安全性,环保,寿命、储能密度,能量转换效率,加之体积小,重量轻,飞轮电池都很适合汽车使用。

但飞轮如果要达到高效的储能效果,基本飞轮的转速得在50,000转/分往上。这样的飞轮储能装置无论是内部、外部所用的材料都非常昂贵,否则无法承受这样的高转速。这也意味着装载在车辆上的飞轮储能设备价格的高昂,现阶段无法普及到普通汽车上面,而只能在昂贵的跑车上面尝鲜。

现阶段用的飞轮储能,主要应用场景还是用在了公共大型载具上,比如地铁,用于进站减速的能量回收。

相比电容储能和中压逆变储能,飞轮储能有更好的节能效果,在美国地铁站使用中,能够实现20-30%的节能效果。

综合来说,作为能装载在批量生产的混动汽车上的主要储能装置,必须要符合能量反馈快,体积小,性能稳定支持长续航,成本还要低的前提。而飞轮、压缩空气、超级电容都有着各自鲜明的特性,目前阶段来说,都无法作为混合动力汽车的主要储能装置。

参考:

1、“https://xueqiu.com/6702987851/178090157

2、”https://baijiahao.baidu.com/s?id=1706522773049943181&wfr=spider&for=pc

七、储能电池市场分析

储能电池市场分析

随着全球对可再生能源的需求不断增加,储能电池市场正在迅速发展。随着科技的不断进步和环境意识的增强,储能电池正在成为解决能源储存难题的关键技术。本文将对当前储能电池市场进行分析,并展望未来的发展趋势。

市场规模与增长

根据最新的研究报告显示,全球储能电池市场规模从2019年的100亿美元增长至2025年的300亿美元。各国政府对可再生能源的支持政策和越来越严格的环境法规,推动了储能电池市场的快速增长。

特别是在一些发达国家,如中国、美国、日本和德国,政府对储能电池技术的投资和支持力度不断加大。中国成为全球最大的储能电池市场,预计到2025年将占据全球市场份额的40%。

技术进步与创新

储能电池市场的增长得益于技术进步和创新的推动。传统的储能电池技术,如铅酸电池和锂离子电池,已经得到广泛应用。然而,这些技术在能量密度、寿命和安全性方面存在一定的局限性。

因此,新型储能电池技术如钠离子电池、锂空气电池和固态电池正在受到越来越多的关注。这些新技术具有更高的能量密度、更长的寿命和更好的安全性能,有望进一步推动储能电池市场的增长。

应用领域

储能电池的应用领域十分广泛,包括可再生能源储存、电网调峰、电动汽车和微电网等。在可再生能源领域,储能电池的作用是储存可再生能源以应对能源供应的不稳定性。

在电网调峰方面,储能电池可以平衡电网负荷,提高电网的稳定性。在电动汽车领域,储能电池是电动汽车的核心部件,直接影响电动汽车的续航里程和性能。

此外,储能电池在微电网和工业能源储备领域也有广泛的应用。微电网是指小规模的独立电力系统,可以提供可靠的电力供应。工业能源储备则是指储存和利用电网低谷时段的电能,以提高能源利用效率。

市场挑战与前景

储能电池市场面临一些挑战,如高成本、低能量密度和环境影响。储能电池的成本仍然较高,使得其在一些应用领域仍然难以商业化。

此外,储能电池的能量密度仍然有限,限制了其在一些应用场景的使用。同时,储能电池的生产和回收对环境有一定的影响,需要进一步加强环保措施。

然而,随着技术的进步和成本的下降,储能电池市场仍然具有广阔的前景。未来,随着可再生能源的普及和电动汽车的推广,储能电池市场将持续增长。

结论

储能电池市场作为可再生能源的重要组成部分,正经历着快速增长和技术创新。全球各国政府对储能电池的支持和投资将进一步推动市场的发展。

未来,储能电池技术将继续进步,应用领域将进一步拓展。储能电池的成本将逐步下降,能量密度和安全性能将不断提高,使得其在可再生能源储存、电动汽车和微电网等领域发挥更重要的作用。

需要指出的是,储能电池市场仍然面临一些挑战,需要政府、企业和科研机构共同努力推动技术创新和市场发展。

总之,储能电池市场的快速增长给环境保护和可持续发展带来了新的机遇和挑战,我们有信心通过技术进步和合作推动储能电池市场的繁荣与发展。

八、储能bms电池管理系统

储能管理系统:BMS电池管理系统的重要性

在当今快速发展的新能源领域,储能系统扮演着至关重要的角色。而在储能系统中,BMS电池管理系统是至关重要的一环。本文将深入探讨储能系统中BMS电池管理系统的重要性,以及其在新能源行业中的应用。

什么是BMS电池管理系统?

BMS电池管理系统即Battery Management System,是一种用于管理电池性能、控制充放电和保护电池安全的关键系统。BMS系统由软件和硬件组成,通过监测电池状态、温度、电流、电压等参数来确保电池的安全运行。

BMS电池管理系统的功能

BMS电池管理系统的主要功能包括:

  • 电池状态监测:监测电池的电压、电流、温度等参数,实时掌握电池的运行状态。
  • 充放电控制:控制电池的充放电过程,确保充电过程高效稳定,避免过充或过放。
  • 温度管理:监控电池温度,防止电池过热造成安全隐患。
  • 安全保护:监测电池状态,一旦发现异常将采取保护措施,如切断电源等。
  • 数据记录与分析:记录电池运行数据,进行分析优化电池性能。

BMS电池管理系统在储能系统中的应用

储能系统中的BMS电池管理系统起着至关重要的作用。

  • 优化充放电效率:通过精确控制充放电过程,提高电池的充放电效率,延长电池寿命。
  • 保障电池安全:监控电池状态,及时发现问题并采取措施,保障电池安全运行。
  • 提升系统稳定性:通过数据分析和优化,提升系统运行稳定性,降低故障率。
  • 实现智能控制:BMS系统可实现远程监控和智能控制,提高系统的智能化水平。

结语

BMS电池管理系统在储能系统中扮演着不可或缺的角色,其重要性不言而喻。通过对BMS系统的深入了解和应用,可以提高储能系统的效率、安全性和稳定性,推动新能源技术的发展和应用。

九、化学储能和电池储能区别?

电池储能是目前最成熟,最可靠的储能技术。根据所用化学物质的不同,可分为铅酸电池,镍镉电池,镍氢电池,锂离子电池,钠硫电池等。铅酸电池技术已经成熟,可以成为大容量的存储系统,单位能耗成本和系统成本均较低,并且具有良好的安全性,可靠性和可重复使用性。它也是当前最实用的能量存储系统。

化学储能:如各种类型的电池,可再生燃料动力锂电池,液流电池,超级电容器等。

十、电池储能原理?

原理是:通过物理或化学等方法实现对电能的储存,并在需要时进行释放的一系列相关技术。一般而言,根据储存能量的方式不同可将其分类为机械储能、电磁储能及电化学储能。