Типы литий-ионных аккумуляторов
Литий-железо-фосфат (LFP)
Аккумуляторы LFP – лучшие типы литийионных аккумуляторов для СНЭЭ. Они обеспечивают более чистую энергию, поскольку LFP используют железо, которое является относительно зеленым ресурсом по сравнению с кобальтом и никелем. Железо так-же дешевле и доступнее, чем многие другие ресурсы, что помогает снизить затраты. Общая стоимость производства также ниже. Генеральный директор Tesla Илон Маск говорит, что он ожидает, что все стационарные продукты для накопления энергии будут использовать химию аккумуляторов LFP и сделают переход на неё. Аккумуляторы LFP имеют более низкую удельную мощность, но эта характе-ристика менее важна для систем на-копления электрической энергии, чем для электромобилей, поскольку СНЭЭ может без проблем занимать большие площади. Хотя батареи LFP тяжелее, это беспокоит только во время перво-начальной установки. Аккумуляторы LFP также безопаснее, потому что тепловые выходы из строя менее веро-ятны, и они имеют более высокий жизненный цикл (от 2000 до 5000 циклов), чем большинство других технологий литий-ионных аккумуляторов.
Аккумуляторы NCA похожи на NMC с некоторыми ключевыми отличиями. Обеспечивая более высокую плотность энергии, чем батареи NMC (что позволяет им хранить больше энергии на единицу объема), они также более склонны к тепловому разгону. Подобно батареям NMC, батареи NCA имеют от 1000 до 2000 жизненных циклов и также зависят от кобальта и никеля для производства.
Литий-ионный оксид марганца (LМО)
Батареи LMO быстро теряют популярность, потому что они обладают теми же характеристиками, что и батареи LFP, но имеют гораздо меньшее количество жизненных циклов, часто всего 500–800. Хотя стоимость производства их немного ниже, чем у батарей LFP, но короткий срок службы создает проблемы для общей стоимости эксплуатации и увеличивает затраты на замену. Батареи LMО быстро заряжаются, обеспечивают высокую удельную мощность и могут эффективно работать при более высоких температурах, чем некоторые другие типы батарей. Таким образом, они наиболее широко используются в портативных электроинструментах, ме-дицинских инструментах и некоторых электромобилях.
Литий-ионный оксид кобальта (LCO)
Аккумуляторы LCO были одним из первых существующих химических эле-ментов литий-ионных аккумуляторов. Портативные аккумуляторы LCO, которые обычно используются в ноутбуках и смартфонах, имеют низкую мощность. Их лучше всего использовать для при-ложений, требующих чрезвычайно лег-ких решений и не требующих высокой мощности, поскольку они могут отда-вать свою энергию в течение длитель-ного периода времени в приложениях с низкой нагрузкой. Однако LCO имеют короткий срок службы, обычно от 500 до 1000 циклов, и низкую термическую стабильность, что не позволяет исполь-зовать их в приложениях с высокими нагрузками. Это делает LCO плохим кандидатом для СНЭЭ.
Литий-ионный оксид титана (LTO)
Батареи LTO имеют очень высокий жизненный цикл, часто до 10 000 жизненных циклов, и меньше загрязняют окружающую среду, чем большинство альтернатив. Они также могут быстро заряжаться, хотя это не обязательно важная функция для установок СНЭЭ. LTO имеют более низкую плотность энергии и низкое значение номинального напряжения, а это оз-начает, что им нужно больше ячеек для обеспечения того же объёма хра-нения энергии, что делает их дорогим решением. Например, в то время как другие типы батарей могут хранить от 120 до 500 Вт-часов на килограмм, LTO хранят от 50 до 80 Вт-часов на килограмм.
Что делает хорошей батарею для применения в системах накопления электроэнергии
Для максимизации мощности батареи для СНЭЭ необходимо учитывать несколько ключевых факторов...
Литий-железо-фосфат (LFP)
Аккумуляторы LFP – лучшие типы литийионных аккумуляторов для СНЭЭ. Они обеспечивают более чистую энергию, поскольку LFP используют железо, которое является относительно зеленым ресурсом по сравнению с кобальтом и никелем. Железо так-же дешевле и доступнее, чем многие другие ресурсы, что помогает снизить затраты. Общая стоимость производства также ниже. Генеральный директор Tesla Илон Маск говорит, что он ожидает, что все стационарные продукты для накопления энергии будут использовать химию аккумуляторов LFP и сделают переход на неё. Аккумуляторы LFP имеют более низкую удельную мощность, но эта характе-ристика менее важна для систем на-копления электрической энергии, чем для электромобилей, поскольку СНЭЭ может без проблем занимать большие площади. Хотя батареи LFP тяжелее, это беспокоит только во время перво-начальной установки. Аккумуляторы LFP также безопаснее, потому что тепловые выходы из строя менее веро-ятны, и они имеют более высокий жизненный цикл (от 2000 до 5000 циклов), чем большинство других технологий литий-ионных аккумуляторов.
Литий-никель-марганец-кобальт (NMC)
Аккумуляторы NMC являются популярным типом литий-ионных аккумуляторов по нескольким причинам. Они обладают высокой плотностью энергии и мощности, и они относительно без-опасны по сравнению с другими типа-ми литий-ионных аккумуляторов, когда речь идет о тепловом разгоне. Однако они предлагают значительно меньшее количество жизненных циклов по сравнению с батареями LFP, обычно от 1000 до 2000 циклов. Батареи NMC также требуют кобальта и никеля, которые являются более дорогими и вред-ными для окружающей среды, в том числе и для людей. Существует также серьезная озабоченность по поводу не-хватки этих полезных ископаемых, что может существенно повлиять как на их стоимость, так и на их доступность.
Литий-никель-кобальт-алюминий-оксид (NCA)Аккумуляторы NMC являются популярным типом литий-ионных аккумуляторов по нескольким причинам. Они обладают высокой плотностью энергии и мощности, и они относительно без-опасны по сравнению с другими типа-ми литий-ионных аккумуляторов, когда речь идет о тепловом разгоне. Однако они предлагают значительно меньшее количество жизненных циклов по сравнению с батареями LFP, обычно от 1000 до 2000 циклов. Батареи NMC также требуют кобальта и никеля, которые являются более дорогими и вред-ными для окружающей среды, в том числе и для людей. Существует также серьезная озабоченность по поводу не-хватки этих полезных ископаемых, что может существенно повлиять как на их стоимость, так и на их доступность.
Аккумуляторы NCA похожи на NMC с некоторыми ключевыми отличиями. Обеспечивая более высокую плотность энергии, чем батареи NMC (что позволяет им хранить больше энергии на единицу объема), они также более склонны к тепловому разгону. Подобно батареям NMC, батареи NCA имеют от 1000 до 2000 жизненных циклов и также зависят от кобальта и никеля для производства.
Литий-ионный оксид марганца (LМО)
Батареи LMO быстро теряют популярность, потому что они обладают теми же характеристиками, что и батареи LFP, но имеют гораздо меньшее количество жизненных циклов, часто всего 500–800. Хотя стоимость производства их немного ниже, чем у батарей LFP, но короткий срок службы создает проблемы для общей стоимости эксплуатации и увеличивает затраты на замену. Батареи LMО быстро заряжаются, обеспечивают высокую удельную мощность и могут эффективно работать при более высоких температурах, чем некоторые другие типы батарей. Таким образом, они наиболее широко используются в портативных электроинструментах, ме-дицинских инструментах и некоторых электромобилях.
Литий-ионный оксид кобальта (LCO)
Аккумуляторы LCO были одним из первых существующих химических эле-ментов литий-ионных аккумуляторов. Портативные аккумуляторы LCO, которые обычно используются в ноутбуках и смартфонах, имеют низкую мощность. Их лучше всего использовать для при-ложений, требующих чрезвычайно лег-ких решений и не требующих высокой мощности, поскольку они могут отда-вать свою энергию в течение длитель-ного периода времени в приложениях с низкой нагрузкой. Однако LCO имеют короткий срок службы, обычно от 500 до 1000 циклов, и низкую термическую стабильность, что не позволяет исполь-зовать их в приложениях с высокими нагрузками. Это делает LCO плохим кандидатом для СНЭЭ.
Литий-ионный оксид титана (LTO)
Батареи LTO имеют очень высокий жизненный цикл, часто до 10 000 жизненных циклов, и меньше загрязняют окружающую среду, чем большинство альтернатив. Они также могут быстро заряжаться, хотя это не обязательно важная функция для установок СНЭЭ. LTO имеют более низкую плотность энергии и низкое значение номинального напряжения, а это оз-начает, что им нужно больше ячеек для обеспечения того же объёма хра-нения энергии, что делает их дорогим решением. Например, в то время как другие типы батарей могут хранить от 120 до 500 Вт-часов на килограмм, LTO хранят от 50 до 80 Вт-часов на килограмм.
Что делает хорошей батарею для применения в системах накопления электроэнергии
Для максимизации мощности батареи для СНЭЭ необходимо учитывать несколько ключевых факторов...