من سيفوز في صناعة تخزين الطاقة بين بطاريات الليثيوم وبطاريات الصوديوم وطاقة الهيدروجين وبطاريات الفاناديوم؟

تاريخيا ، جعلت صناعة تخزين الطاقة في الصين التخطيط الصناعي على أساس إيقاع واقتصاد خفض التكلفة. إذا وصلت نسبة توليد طاقة الرياح الكهروضوئية إلى حد الصفر 25-30٪ في عام 2025 (7.5٪ فقط في عام 2020) ، في ظل تأثير الطاقة المتقطعة على الشبكة ، سيصبح تخزين الطاقة خيارًا لا مفر منه لحل مشكلة استهلاك الشبكة ، إذن في مواجهة السعة المثبتة حديثًا لتخزين الطاقة الكهروكيميائية البالغة 1.87 جيجاوات في الصين في عام 2021 ، فإن مرونة نمو الطلب هائلة.

مستقبل تخزين الطاقة في الصين: المنافسة الموجهة نحو السوق ، والطرق متعددة التقنيات المصب لتخزين الطاقة هو شبكات الطاقة ، وعمليات محطات الطاقة ، والمنازل ، وما إلى ذلك ، والتي تختلف عن بطاريات الليثيوم للسيارات (دورة اعتماد طويلة ومتطلبات عالية الاتساق ) مع حواجز عالية للدخول والتركيز العالي. ، من الصعب أن تظهر نمط حكم الأقلية ، وأكثر من ذلك هو نمط تنافسي يتمحور حول المزايا الاقتصادية والتكلفة ، مثل الصناعة الكهروضوئية. ضعها في سياق الصناعة لمعرفة الاختلافات والتطور ومستقبل طرق التكنولوجيا.

سلسلة صناعة الطاقة الهيدروجينية معقدة ، بما في ذلك إنتاج الهيدروجين ، التخزين والنقل ، الهدرجة ، الأكوام ، إلخ. إنها تشبه الغاز الطبيعي من بين مصادر الطاقة الأحفورية الرئيسية الثلاثة. على الرغم من أنه الأكثر نظافة ، فمن المحتمل أن يتم استكماله في مجال الطاقة في المستقبل بناءً على عنق الزجاجة في النقل. ليس بطل الرواية. يمكن تقسيم تطبيقات طاقة الهيدروجين إلى باصات ، شاحنات ثقيلة ، بحرية ، ومصادر طاقة احتياطية بالرجوع إلى تقرير بالارد السنوي. الطريقة البسيطة هي البحث عن بدائل للديزل وزيت الوقود. لا يوجد الكثير من التحديق في المركبات التجارية ، ولكن بالنظر إلى استهلاك الديزل والبنزين ، فإن الأول أكبر. هل يمكن فتح سقف التقييم؟ في فترة أطول ، بالإضافة إلى تطبيقات الطاقة ،

من المرجح أن تكون بطارية الصوديوم أسرع مما يتوقعه السوق ، ويعتمد ذلك أساسًا على ميزة التكلفة النظرية وإعادة استخدام سلسلة صناعة بطاريات الليثيوم. يمكن استخدام معظم الطاقة الإنتاجية من البطاريات إلى الأقطاب الموجبة والأقطاب الكهربائية السالبة والفواصل بشكل عام. هذا مشابه للمجال الكهروضوئي. تختلف المنافسة بين البلورة الأحادية والبلورات المتعددة والوصلات غير المتجانسة ، ومقاومة سلسلة الصناعة الناضجة صغيرة جدًا. لن تخرب بطارية الصوديوم نمط المنافسة لرائد بطارية الليثيوم ، إنها أكثر من فرصة للصناعة. نحتاج إلى البحث عن الفرق بين بطارية الصوديوم وبطارية الليثيوم على جانب المواد ، مثل العملية وفرق التكلفة بين القطب السالب والكربون الصلب / الكربون الناعم ، والعديد من الطرق المختلفة.

يعد نظام التدفق السائل (قوة الفاناديوم) ، مثل الأمان والعمر الطويل والاسترداد السهل ، أفضل حل لتخزين الطاقة على المدى الطويل ، لكن سرعة التصنيع تعتمد أولاً على سرعة خفض تكلفة خلية وقود الهيدروجين. سيتم نقل معظم قدرات السلسلة الصناعية (خاصة الارتباط المادي) والقدرة التنافسية الرائدة إلى نظام التدفق. نولي مزيدًا من الاهتمام للمكونات الشائعة لخلايا وقود الهيدروجين وبطاريات التدفق في المكدس ، مثل الألواح ثنائية القطب ، وأغشية تبادل البروتون ، وطبقات انتشار الغاز ، وما إلى ذلك ، ولا ينبغي أن يكون تطبيق طاقة الهيدروجين في مجال الطاقة هو سقف التقييم من مواد المنبع.

هيكل السوق: زادت نسبة تخزين الطاقة الكهروكيميائية بسرعة ، ولا تزال بطاريات الليثيوم هي السائدة. استنادًا إلى تاريخ تطوير تخزين الطاقة الكهروضوئية في ألمانيا ، تعتمد السعة المركبة لتخزين الطاقة الموزعة بشكل أساسي على استهلاك الكهرباء للمؤسسات الصناعية والفرق في أسعار الكهرباء من الذروة إلى الوادي ، مما يعكس الاقتصاد.

مبدأ بطارية الليثيوم وبطارية الصوديوم هو نفسه ، والطريق إلى تصنيع بطارية الصوديوم سلس. موارد واسعة ، تكلفة منخفضة ، أفضل تطبيق في تخزين الطاقة.

مبدأ العمل لبطاريات أيون الصوديوم هو نفس مبدأ "الكرسي الهزاز" لبطاريات الليثيوم أيون ، ويتم استخدام إزالة التداخل العكسي لأيونات الصوديوم (Na +) بين المواد الموجبة والسالبة لتحقيق الشحن والتفريغ. تتكون بطارية أيون الصوديوم بشكل أساسي من قطب كهربائي موجب ، وإلكترود سالب ، وفاصل وإلكتروليت ، وهي متوافقة بشكل أساسي مع معدات إنتاج بطاريات الليثيوم أيون ، مما يقلل من صعوبة التصنيع.

استمرت أسعار المواد الخام الليثيوم في الارتفاع. اعتبارًا من مارس 2022 ، تجاوز سعر كربونات الليثيوم من فئة البطاريات ، المادة الخام الرئيسية ، 500 ألف يوان للطن ، وهو رقم قياسي مرتفع. تعد وفرة الليثيوم منخفضة ، مع وفرة في القشرة تبلغ 0.006٪ فقط ، ويتركز معظمها في أمريكا الجنوبية ، مما يسبب قلقًا بشأن الإمداد لكبرى الشركات المصنعة للبطاريات.

تقدر Zhongke Haina أن مواد بطاريات أيون الصوديوم لها مزايا تكلفة كبيرة ، والتي تقل بحوالي 1/3 عن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم. تبلغ تكلفة المواد الخام لبطارية الصوديوم أيون النحاسية 0.29 يوان / ساعة ، وتبلغ تكلفة المواد لبطارية فوسفات الحديد الليثيوم 0.43 يوان / واط ، وتكلفة بطارية الرصاص الحمضية 0.40 يوان / واط.

1 ، مصدر الصوديوم وفير ، والسعر منخفض ومستقر ، وسيظل السعر عند 1000-4000 يوان / طن خلال 10 سنوات. 2) اختيار العنصر أرخص ؛ 3) الكربون الصلب والكربون الناعم المستخدم في القطب السالب لهما متطلبات عملية أقل ، واستهلاك أقل للطاقة ، وإمكانيات منخفضة التكلفة ؛ 4) رقائق الألومنيوم غير مكلفة لمجمع التيار الكهربائي السالب.

تعد بطاريات التدفق "المصممة خصيصًا" لتخزين الطاقة مناسبة بشكل خاص لأنظمة محطات طاقة تخزين الطاقة على نطاق واسع.

الميزة الأساسية الأولى: تجنب الاحتراق - السلامة بشكل أساسي.

الميزة الأساسية 2: العمر التشغيلي الطويل للغاية - أنظمة تخزين الطاقة الدائمة هي عمومًا مرافق ثابتة ذات متطلبات منخفضة للوزن والحجم ، وكثافة الطاقة ليست مؤشرًا رئيسيًا. بالإضافة إلى المزايا العامة لبطاريات التدفق ، هناك ثلاث مزايا: بطاريات تدفق مصغرة بالكامل من الفاناديوم للاستخدام مع الخلايا الكهروضوئية المنزلية. الحجم هو 3-7 مرات من بطاريات الليثيوم (1) إن بطاريات تدفق الأكسدة والاختزال من الفاناديوم الصديقة للبيئة مغلقة بالكامل وتعمل بدون انبعاثات تقريبًا. (2) إذا كانت القيمة المتبقية أعلى ، فلن يُفقد عنصر الفاناديوم في الإلكتروليت ، وتكون القيمة المتبقية حوالي 70٪. (3) الانتعاش المريح يحتوي المنحل بالكهرباء على معدن انتقالي واحد فقط ويسهل استخلاصه.

تعتبر مجموعة خلايا وقود الهيدروجين هي القيمة الأساسية لنظام خلايا الوقود ، والمداخن المحلية في الصين بها عيوب في نقص المواد الأساسية والتقنيات الرئيسية. من بين المواد المشتركة بين الفاناديوم والهيدروجين ، يتم إنتاج لوح الجرافيت ثنائي القطب محليًا بشكل أساسي ، ولا يزال غشاء تبادل البروتون وطبقة انتشار الغاز مستوردين بشكل أساسي ، ولا يمكن التحكم في التكلفة.