Mit der rasanten Entwicklung der Speicherung erneuerbarer Energien Markt, die Marktnachfrage nach Batterie mit großer Kapazitätals Schlüsselkomponenten in Bereichen wie Elektrofahrzeuge und elektrische Energiespeicherung, nimmt weiter zu.
Angesichts der ständig wachsenden Marktnachfrage nach Batterien mit großer Kapazität, Die 10 größten Hersteller von Energiespeicherbatterien in der Welt haben im Wesentlichen Maßnahmen wie die Ausweitung der Produktion und die Einführung neuer Produkte ergriffen, um den Markt zu erobern.
Wenn Unternehmen ihre führende Position im harten Marktwettbewerb halten wollen, müssen sie die Kosten kontrollieren, um ihre Rentabilität zu verbessern. Dieser Bericht zielt darauf ab, die Kosten von Großraumbatterien zu analysieren und zukünftige Entwicklungsrichtungen vorherzusagen.
Was ist eine Batterie mit großer Kapazität?
Im Vergleich zu herkömmlichen Energiespeicherzellen hat die Großraumbatterie eine höhere Einzelkapazität und kann den Bedarf an Energiespeicherung in größerem Umfang decken. Daher gibt es höhere Anforderungen an Energiespeicherzellen mit großer Kapazität:
- Lange Lebensdauer: Bei Batterien mit großer Kapazität werden stabilere Elektrolyte und fortschrittlichere Batteriematerialien und -strukturen verwendet. Diese Verbesserungen können die Lebensdauer der BatterieDadurch kann die Batterie mehr Lade- und Entladezyklen verkraften, was sich positiv auf die Lebensdauer auswirkt.
- Hohe Sicherheit: Der Energiespeicher mit großer Kapazität verfügt über ein fortschrittliches Batteriemanagementsystem und ein Wärmemanagementsystem, um die Sicherheit und Stabilität der Batterie während der Nutzung zu gewährleisten.
Die Lithium-Eisenphosphat-Energiespeicherzellen, die üblicherweise in Großraumbatterien verwendet werden, haben Lithium-Eisenphosphat als positives aktives Material und Graphit als negative Elektrode. Zu den verwendeten Rohstoffen gehören Bindemittel für die positive und negative Elektrode, Leitmittel, Stromabnehmer und Separatoren usw.
Treibende Kraft für die Entwicklung von Batterien mit großer Kapazität
(1) Nachfrageseite: Die Ausschreibungsprojekte fördern die Entwicklung von Batterien mit großer Kapazität.
Derzeit verlangen viele Ausschreibungsunterlagen für Energiespeichersysteme eindeutig, dass die Zellkapazität einer Zelle nicht weniger als 280Ah beträgt, und die Zahl solcher Unterlagen nimmt von Jahr zu Jahr zu, so dass die erfolgreichen Bieter mehr Zellen mit großer Kapazität kaufen oder herstellen können.
(2) Herstellungsseite: kostenorientiert.
Aus der Sicht der Vorbereitung von Batteriezellen: Die Vorbereitung von Batteriezellen mit großer Kapazität hat zwangsläufig zur Folge, dass der Einsatz von Komponenten auf der Packseite reduziert und die volumetrische Energiedichte erhöht wird. Weniger Zellen verwenden, um eine hohe Batteriekapazität und die Anzahl der in Reihe und parallel geschalteten Zellen verringern.
Sparen Sie Systemkosten, Stellfläche, Bauvolumen sowie Betriebs- und Wartungskosten. Dies wiederum reduziert die anfänglichen Investitionskosten und die gesamten Lebenszykluskosten.
Aus der Perspektive der Integration von Energiespeichern haben Zellen mit großer Kapazität die Vorteile einer höheren Zellkapazität, einer höheren Genauigkeit des BMS-Managements und einer geringeren Anzahl von Teilen, was den Anforderungen der Kostensenkung und Qualitätsverbesserung von Energiespeichersystemen sehr entgegenkommt.
Kostenstruktur von Batterien mit großer Kapazität
Die Gesamtkosten für Batteriezellen umfassen direkte Materialkosten und Fertigungsgemeinkosten.
Zu den direkten Materialkosten gehören positive und negative aktive Materialien, Bindemittel, leitfähige Stoffe, Polstücke, Separatoren und Zellgehäuse.
Zu den Fertigungsgemeinkosten gehören: Arbeitskosten, Abschreibungen und Produktionsgemeinkosten. 
Analyse der Kostenzusammensetzung einer Batterie mit großer Kapazität
Das Parameterdesign der Batterie muss auf der Grundlage der Eigenschaften der Batterie entworfen werden, und die Parameter anderer Komponenten wie Elektroden, Elektrolyt, Separator, Gehäuse usw. müssen bestimmt werden.
Die tatsächliche Auslegungskapazität der Lithium-Eisenphosphat-Energiespeicherzelle mit 280Ah übersteigt 280Ah, wenn man davon ausgeht, dass sie 287Ah beträgt. Das positive aktive Material ist Lithiumeisenphosphat, das negative aktive Material ist Graphit, und im Inneren befinden sich zwei gestapelte Kerne.
(1) Grundlegende Parameter und Annahmen finden Sie in den Materialparametern der wichtigsten Materialunternehmen.
Die Gramm-Kapazität der positiven Elektrode aus LFP (Lithiumeisenphosphat) beträgt 145 mAh/g. Das Lösungsmittel der positiven Elektrode ist NMP (n-Methylpyrrolidon), und das Massenverhältnis von aktivem Material/Leitmittel/Bindemittel beträgt 97:0,5:2,5. Die Dicke des Stromabnehmers (Aluminiumfolie) beträgt 12μm, und die Größe des Polstücks beträgt 164mm*186mm.
Die Gramm-Kapazität des Graphits der negativen Elektrode beträgt 350 mAh/g, das Lösungsmittel der negativen Elektrode ist Wasser, und das Massenverhältnis von aktivem Material/Leitmittel/Bindemittel beträgt 96:0,8:3,2. Die Dicke des Stromabnehmers beträgt 6 μm, und die Größe des Polstücks beträgt 167 mm*190 mm.
Unter der Annahme, dass die Breite des Separators 2 mm größer ist als das negative Elektrodenstück und die Länge 5 mm größer ist als das negative Elektrodenstück, beträgt die Größe des einzelnen Separators 169 mm*195 mm.
Die Berechnungsformel lautet wie folgt：
1) Das Kathodenmaterial besteht hauptsächlich aus aktiven Materialien, leitenden Mitteln und Bindemitteln. Die Masse des aktiven Materials = Zellkapazität/Gramm Kapazität des aktiven Materials, und berechnen Sie dann die Masse des leitfähigen Mittels und des Bindemittels auf der Grundlage des Massenverhältnisses.
2) Graphit wird als negatives aktives Material verwendet. Die Masse des negativen aktiven Materials = Batteriekapazität * N/P-Verhältnis / Gramm Kapazität des negativen aktiven Materials. Berechnen Sie dann die Qualität des negativen Leitmittels und des Bindemittels auf der Grundlage des Massenverhältnisses.
3) Länge des Einzelkernseparators = (Anzahl der positiven Elektrodenstücke + Anzahl der negativen Elektrodenstücke + 3) * (Breite der negativen Elektrodenstücke + 2)
4) Die Elektrolytdosierung wird mit 4,0 g/Ah berechnet.
Auch die Materialpreise müssen berücksichtigt und auf der Grundlage der verschiedenen tatsächlich benötigten Preise berechnet werden.
Bei den direkten Materialkosten macht das Material der positiven Elektrode den größten Teil der Kosten für den Batteriekern aus, gefolgt von dem Material der negativen Elektrode. Zwischen den Kosten für positive und negative Elektrodenmaterialien besteht ein deutlicher Unterschied. Bei den Kathodenmaterialien wird im Allgemeinen ein Kostenaufschlagsmodell angewandt.
Die Bearbeitungsgebühr wird durch die Herstellungskosten des Unternehmens, die Arbeitskosten, die Gewinnerwartungen und andere Faktoren bestimmt. Die Verarbeitungsgebühr spiegelt zum Teil die Preissetzungsmacht und Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens wider. Daher werden Änderungen bei den Kathodenmaterialien einen großen Einfluss auf die Batteriezellenpreise haben.
Zukünftige Trends bei Batteriezellen
(1) Großraumbatterien mit einer Kapazität von 280 Ah und mehr haben sich zu einem klaren Trend entwickelt. Die Anforderungen von Ausschreibungsprojekten und die Kosten der Herstellerunternehmen sind die langfristigen Triebkräfte, und der Entwicklungstrend bei Batterien mit großer Kapazität wird sich nicht ändern. Um größere Gewinnspannen zu erzielen, werden die Unternehmen auch die technologische Forschung und Entwicklung fördern, um Entwicklungsprobleme zu lösen.
(2) Zunehmende Energiedichte und zunehmendes Volumen sind der Trend der Energiespeichertechnologien. Der Dickenausnutzungsgrad des oben erwähnten 280-Ah-Batteriekerns hat 95% erreicht. Daher konzentriert sich die Vorbereitung von Batteriekernen mit höherer Kapazität hauptsächlich auf zwei Aspekte: Erhöhung der Energiedichte oder Erhöhung des Volumens. Die Entwicklung der derzeit erhältlichen Batterien von 280Ah auf 314Ah/320Ah entspricht im Wesentlichen diesem Gesetz.
(3) Die Aufrechterhaltung stabiler Lithiumeisenphosphatpreise ist der nachhaltigen Entwicklung der Energiespeicherindustrie förderlich. Auf Lithiumeisenphosphat entfällt der größte Anteil aller Materialien. Gleichzeitig weist Lithiumeisenphosphat die größte Preisveränderung aller Rohstoffe auf. Dies wirkt sich negativ auf die Herstellungskosten und die Investitionsrendite von Energiespeichersystemen aus. Daher ist die Aufrechterhaltung eines stabilen Preises für Lithiumeisenphosphat für die Entwicklung der Energiewirtschaft von Vorteil.
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