Tendencias en batería Li-ion para almacenamiento de energía

Según los datos, se espera que los envíos mundiales de baterías de almacenamiento de energía alcancen 120 GWh en 2022, y para 2025, los envíos mundiales de baterías de almacenamiento de energía superarán los 600 GWh. Con el desarrollo de nuevas fuentes de energía, el almacenamiento de energía se está convirtiendo gradualmente en un pilar importante de los nuevos sistemas energéticos.

Aunque la línea de producción actual de baterías de almacenamiento de energía es básicamente casi común con la línea de producción de baterías eléctricas, las baterías de almacenamiento de energía y las baterías eléctricas en realidad tienen diferencias esenciales. Los productos finales de energía son nuevos productos de consumo, más preocupados por la experiencia. El almacenamiento de energía, por otro lado, tiene las características de una nueva infraestructura y está más preocupado por el retorno de la inversión, el período de recuperación, el costo de la electricidad, el costo de inversión del ciclo de vida completo, etc.

Dado que el almacenamiento de energía a gran escala implica la conexión a la red eléctrica, su demanda de baterías es más compleja que en otros escenarios. Para adaptarse mejor a las características del almacenamiento de energía, cada vez más empresas de baterías han comenzado a desarrollar productos de baterías compatibles específicamente con las necesidades del almacenamiento de energía. Se está formando un consenso unificado en la industria: la independencia del mercado y la diferenciación de los escenarios de aplicación significan que las baterías de almacenamiento de energía serán un nuevo campo con estándares industriales independientes, caminos tecnológicos independientes, diseños de productos independientes y una ecología industrial completamente independiente.

En base a esto, las baterías de almacenamiento de energía están avanzando hacia un diseño de productos, selección de procesos y rutas de fabricación exclusivos y especializados con menor costo, ciclo de vida más largo y mayor seguridad.

El almacenamiento de energía es una nueva industria de infraestructura que valora los costos de toda la vida.

El costo es un parámetro importante para determinar la escala de la aplicación de la tecnología de almacenamiento de energía y el desarrollo de la industria. El costo del ciclo de vida completo del almacenamiento de energía eléctrica incluye el costo de instalación y el costo de operación. El costo de instalación incluye principalmente el costo del sistema de almacenamiento de energía, el costo de conversión de energía y el costo de construcción civil, mientras que el costo de operación incluye el costo de operación y mantenimiento, el valor residual de recuperación y otros costos adicionales.

La consideración actual de las baterías para almacenamiento de energía se mide principalmente por la marca, el costo y el rendimiento. Los proyectos de almacenamiento de energía todavía se centran en el costo de inversión inicial a corto plazo, y la tendencia a mediano y largo plazo será considerar más el costo del ciclo de vida completo.

La batería de almacenamiento de energía es la clave para el sistema de almacenamiento de energía electroquímico, la reducción del costo de la batería puede traer directamente la reducción del costo de la primera inversión, acortar el período de recuperación y mejorar el retorno de la inversión, mientras que el aumento de la vida útil puede traer al sistema de almacenamiento de energía en todo el ciclo de vida la reducción del costo de la electricidad. El avance de la tecnología de baterías en cuanto a costos es la clave para toda la industria del almacenamiento de energía eléctrica.

Por un lado, la vida útil de la batería de almacenamiento de energía y otras mejoras pueden reducir en gran medida el costo del ciclo de vida total. Por otro lado, la mejora del rendimiento de la batería puede mejorar en gran medida la descarga total del sistema de almacenamiento de energía, lo que también es un medio importante de potenciación del sistema de almacenamiento de energía.

En esta etapa, las baterías de fosfato de hierro y litio son principalmente un modo estandarizado de producción en “fábrica de alta velocidad”, para lograr requisitos de alta seguridad y larga vida útil. En la actualidad, el sistema principal de la industria se concentra en el sistema de L80/100/125/170/200 y demás, es decir, para garantizar la distribución de diferentes capacidades de celda ajustando la altura de la celda de la batería bajo la condición de cierta longitud y ancho, para lograr el propósito de una producción óptima.

Según el desempeño reciente del mercado, la última generación de celdas de baterías de almacenamiento de energía de conocidas compañías de baterías son modelos de alta capacidad de ciclo largo, la capacidad de celdas de baterías de gran tamaño de almacenamiento de energía convencional 280Ah ha ocupado más de la mitad. (Para obtener más información sobre la celda de batería 280ah, consulte aquí.) La tendencia a actualizar las celdas de las baterías de almacenamiento de energía hacia una dirección de alta capacidad es obvia.

Las ventajas de las celdas de batería de gran capacidad en aplicaciones de almacenamiento de energía son obvias: 1) es más fácil obtener una alta densidad de energía volumétrica con celdas de batería de gran capacidad; 2) se reduce el uso de componentes al final del paquete, lo que favorece la reducción de costos; 3) es más fácil obtener alta capacidad con celdas de batería de gran capacidad; 4) se mejora la seguridad; 5) se simplifica el proceso de montaje en el campo de integración.

Cada vez más personas en la industria juzgan que las baterías de alta capacidad serán la dirección principal del desarrollo del almacenamiento de energía.

Y tal juicio se considera principalmente desde la economía de los usuarios. La capacidad de configuración de almacenamiento de energía se desarrolló gradualmente de unos pocos MWh a varios cientos de MWh o GWh, el voltaje del sistema también aumentó de 1000V a 1500V, el voltaje está determinado por la cantidad de cadenas de baterías; La energía del sistema se realiza mediante la conexión en paralelo de múltiples almacenes prefabricados.

El análisis de la industria, si una batería pequeña, como 100Ah, el almacén prefabricado tiene menos energía, la cantidad de sistemas paralelos será mayor, cubre un área grande, la inversión general será grande, entonces la capacidad de la batería a 280 o 300AH, puede reducir efectivamente la cantidad de cabinas prefabricadas, y el costo en comparación con la capacidad pequeña hay una caída, la inversión y los ingresos generales mejorarán significativamente.

Según el contenedor de almacenamiento de energía refrigerado por aire de 40 pies 2.5MWh común actual en el mercado, se necesitan aproximadamente 6510pcs celdas de batería si se usa 120ah, y aproximadamente 2790pcs baterías si se usa 280Ah.The, el número de conexiones en paralelo se puede reducir a más de la mitad. Se puede ver que las celdas de batería de alta capacidad casi se han convertido en el consenso de la industria del almacenamiento de energía.

Pero ¿cuál es el límite? La industria no tiene un juicio uniforme al respecto. En el desarrollo tecnológico actual, la capacidad de la batería no es cuanto mayor sea mejor, la razón principal es que las baterías grandes también enfrentan tres desafíos principales: 1. El rendimiento específico es que el diseño de la pieza polar se hace más grande, la carcasa se hace más grande y luego se reduce la tasa de excelencia y eficiencia; 2. La sobrecarga y la fuga térmica son más difíciles de tratar; 3. Desde la perspectiva del sistema, la batería es más grande para reducir la cantidad de componentes, pero la capacidad de sobrecorriente de la conexión eléctrica es un desafío importante.

Para el almacenamiento de energía, haga una batería de gran capacidad, no solo desde el aspecto del costo a considerar, sino también desde la seguridad del sistema y otros análisis integrales.

En cuanto a las baterías de almacenamiento de energía hacia la propiedad privada, la industria ha tenido demandas similares antes; y hoy en día, el almacenamiento de energía a menudo se invierte en proyectos de GWh, y la demanda de baterías de almacenamiento de energía especializadas es aún mayor.

La demanda de baterías patentadas para el almacenamiento de energía es en realidad una demanda de procesos de fabricación, ciclo de vida, bajo costo y alta seguridad que sean más adecuados para las características del almacenamiento de energía.

Por lo tanto, los futuros fabricantes de baterías de almacenamiento de energía deberían comenzar por cómo mejorar el rendimiento del ciclo de vida completo y reducir el costo del ciclo de vida completo de la batería. El campo del almacenamiento de energía necesita tecnologías y procesos más independientes para respaldar y lograr un mejor rendimiento durante toda la vida y reducir los costos de toda la vida.