Actuellement, la plupart des piles électriques mises hors service sont des piles au phosphate de fer-lithium. En termes de performances des batteries, le phosphate de fer lithié est plus stable en termes d'utilisation par étapes. De nombreuses piles électriques mises hors service conservent encore environ 80% de leur capacité, et il est encore possible de les utiliser dans d'autres scénarios d'application.
La valeur économique résiduelle qu'elles apportent a donné lieu au développement d'une technologie d'utilisation échelonnée, c'est-à-dire qu'après des tests pertinents sur les batteries retirées du service, elles sont utilisées dans des scénarios d'application à faible taux tels que le stockage de l'énergie du réseau et l'énergie domestique, ce qui permet non seulement de prolonger la durée de vie des batteries électriques, mais aussi d'apporter des avantages économiques et sociaux considérables.
1.Scénarios d'application du recyclage des batteries lithium-ion
À l'heure actuelle, le recyclage des piles au lithium-ion est dominé par les piles au lithium-phosphate de fer. En termes de performances de recyclage des batteries lithium-ion, les performances du phosphate de fer-lithium sont plus stables en termes d'utilisation échelonnée. Actuellement, près de 90% de véhicules électriques à basse vitesse sont équipés de batteries au plomb-acide dont le prix est avantageux.
Si les coûts peuvent être contrôlés efficacement, lorsque le prix des batteries électriques pas à pas se rapprochera de celui des batteries au plomb, les avantages des batteries électriques pas à pas en termes de poids, de kilométrage et de temps de charge et de décharge seront plus évidents. Voici quelques informations sur les entretien de la batterie au plomb.
L'utilisation de l'échelle implique principalement le recyclage, le criblage et la réutilisation des piles au lithium-ion dans d'autres domaines.
Les applications typiques se situent dans le domaine du stockage de l'énergie, comme l'énergie éolienne et l'énergie solaire. systèmes de stockage par batterie solaireL'utilisation d'Echelon peut atténuer la pression du recyclage, réduire la pollution de l'environnement, améliorer l'utilisation des ressources et améliorer les bénéfices. L'utilisation d'Echelon permet d'alléger la pression du recyclage, de réduire la pollution de l'environnement, d'améliorer l'utilisation des ressources et d'accroître les avantages économiques.
2. Application du recyclage des batteries lithium-ion au stockage de l'énergie
- Production d'électricité : Le stockage de l'énergie peut être utilisé pour résoudre les problèmes d'intermittence et de volatilité de la production d'énergie éolienne et solaire.
En tant que principale source d'énergie nouvelle, la production d'énergie éolienne et solaire est intermittente et volatile, l'énergie éolienne et l'énergie solaire sont des sources d'énergie renouvelables. stockage de l'énergie photovoltaïque sont différentes des sources d'énergie traditionnelles. Leur puissance de sortie est affectée par des facteurs environnementaux tels que l'intensité lumineuse, la température et le vent.
Les fluctuations intermittentes et aléatoires de la production d'électricité affecteront le fonctionnement sûr et fiable du système électrique et limiteront son application à grande échelle et sa connexion au réseau :
- Côté grille : Pour assurer un fonctionnement stable du système électrique, des services auxiliaires d'alimentation sont nécessaires
Le système électrique a des exigences élevées en matière de stabilité. La production, la distribution et l'utilisation de l'énergie électrique se font instantanément, et l'ensemble du système électrique est toujours dans un état d'équilibre dynamique.
En régime permanent, la puissance active générée par le générateur dans le système électrique est équilibrée avec la puissance active consommée par la charge, et la fréquence du système maintient la valeur nominale. Lorsqu'il y a une différence entre la puissance de l'alimentation et la puissance de la charge, la fréquence du système varie, ce qui entraîne une instabilité du réseau électrique.
- Côté utilisateur : Le système de stockage de l'énergie peut effectuer un arbitrage entre les périodes de pointe et les périodes creuses. stockage de la batterie derrière le compteur
Dans le cadre du système de tarification de l'électricité de la pointe à la vallée, le stockage de l'énergie peut être utilisé pour l'arbitrage des prix de l'électricité de la pointe à la vallée. Les utilisateurs peuvent utiliser des dispositifs de stockage de l'énergie pour stocker l'électricité pendant les périodes de vallée où les prix de l'électricité sont bas, et utiliser l'électricité stockée pendant les périodes de pointe de la consommation d'électricité pour réduire l'utilisation de l'électricité du réseau dont le prix est élevé.
Cela permet de réduire les coûts d'utilisation de l'électricité pour les utilisateurs et de réaliser l'arbitrage des prix de l'électricité entre les crêtes et les vallées. Dans de nombreuses régions du pays et à l'étranger, les écarts de prix de l'électricité entre les crêtes et les vallées sont importants et les conditions sont réunies pour mettre en œuvre l'arbitrage des prix de l'électricité entre les crêtes et les vallées.
3. Problèmes liés au recyclage des piles au lithium-ion
Dans le même temps, la durée de vie des batteries lithium-ion recyclées diminue considérablement à mesure que la batterie se dégrade. Les piles usagées ont des coûts cachés élevés, depuis le recyclage et le transport jusqu'à l'évaluation et aux tests. Certains acteurs de l'industrie pensent que les problèmes susmentionnés deviendront une source de confusion au moment de choisir des piles neuves ou des piles réutilisées.
- Les batteries manquent de consistance
La question de la cohérence des batteries a toujours été un défi important pour les projets d'utilisation des échelons de recyclage des batteries au lithium-ion. Les problèmes d'incohérence des batteries de puissance en termes de capacité, de résistance interne, de tension, etc. sont étroitement liés au mécanisme de réaction de charge et de décharge de la batterie elle-même.
- Différents itinéraires techniques
À l'avenir, les véhicules électriques et les terminaux de stockage d'énergie auront des besoins différents en matière de batteries. Les véhicules électriques ont tendance à être équipés de batteries d'alimentation à haut rendement. densité énergétique des batteries au lithiumtandis que le terminal de stockage d'énergie accorde plus d'attention aux batteries ayant une durée de vie élevée.
Par conséquent, la technologie des batteries de puissance et des batteries de stockage d'énergie sera également séparée. Par ailleurs, il subsiste une certaine confusion quant à l'existence de risques pour la sécurité et de facteurs incertains, tels que la question de savoir si la batterie ternaire sera utilisée à l'avenir pour le stockage de l'énergie et si sa stabilité peut être garantie.
- L'évaluation de la valeur n'est pas uniforme
Actuellement, la fourchette de prix des piles électriques retirées du marché est large et il n'existe pas de norme unifiée dans l'industrie pour évaluer la valeur résiduelle des piles retirées du marché.
Pour l'évaluation et la valorisation d'une batterie (ou d'un ensemble de batteries), sa capacité restante réelle, son état de santé, le nombre estimé de cycles restants et les données de décharge du cycle de vie complet ont un impact relativement direct sur la valeur marchande des batteries d'énergie mises hors service.
Actuellement, les constructeurs automobiles, les utilisateurs, les agences de recyclage, les centrales de stockage d'énergie et d'autres parties ne sont pas encore parvenus à un consensus sur la manière d'évaluer la valeur des batteries hors d'usage.
4. Principales avancées technologiques dans le domaine du recyclage des piles au lithium-ion
- Vieillissement et modèle de vie
La sécurité des batteries hors d'usage est l'une des principales raisons pour lesquelles elles ont été mises au premier plan. Les recherches actuelles sur le vieillissement des batteries portent davantage sur les nouvelles batteries, et il y a moins de recherches sur le vieillissement des batteries lithium-ion recyclées.
Les batteries utilisées à l'échelon supérieur sont sur le point d'être mises hors service. En raison de la diversité des états de fonctionnement antérieurs, le mécanisme de vieillissement est plus complexe. Un modèle de vieillissement qui prend pleinement en compte les multiples facteurs d'influence tels que le mode de fonctionnement, l'environnement de fonctionnement et la structure de la batterie sera utile pour la détection et la surveillance de l'état de la batterie, et éliminera avec précision les problèmes qui ne conviennent pas à l'utilisation en échelon.
et garantir la sécurité du recyclage des batteries lithium-ion en cours d'exploitation. Parallèlement, il est nécessaire d'approfondir la recherche sur les modèles de prévision de la capacité ou de la durée de vie, d'identifier avec précision les scénarios d'utilisation des échelons appropriés, l'efficacité opérationnelle et les méthodes d'exploitation des batteries d'énergie mises hors service, et de maximiser l'utilisation des ressources de la batterie en tenant compte de la sécurité pour trouver le point d'inflexion du vieillissement de la batterie en vue d'une mise hors service secondaire.
- Technologie de criblage et de regroupement
À l'heure actuelle, les technologies courantes de sélection et de regroupement utilisent des méthodes d'apprentissage automatique, mais il y a souvent des conflits entre la précision et la vitesse, et la capacité de généralisation du modèle est insuffisante.
Afin de répondre au grand nombre de batteries hors d'usage entrant dans l'industrie, les méthodes de sélection étudiées à l'avenir ne doivent pas être trop complexes et doivent construire un modèle d'apprentissage simple et pratique, développer un algorithme plus robuste, concevoir sur la base de scénarios d'application réels, attribuer automatiquement et efficacement les batteries aux scénarios appropriés, et promouvoir le développement à grande échelle de l'industrie de l'utilisation des échelons.
- Modèle d'allocation des capacités
Un modèle raisonnable d'allocation des capacités a un impact important sur la recherche en matière d'optimisation et sur l'application dans les projets réels. Pour parvenir à une répartition optimale, le modèle doit généralement prendre en compte des facteurs incertains tels que la production d'électricité, la demande de charge et l'intermittence des nouvelles sources d'énergie.
L'étude de la configuration de la capacité permet de sélectionner une gamme variable de paramètres, plutôt que des valeurs exactes, pour les besoins réels de l'application.
Elle doit également tenir compte de l'impact des limites de performance du recyclage des batteries lithium-ion et de leur vieillissement, tout en évitant les recherches purement théoriques.
Pour être efficace, il est nécessaire de renforcer la combinaison des résultats de la recherche technique et des projets de démonstration afin de réaliser un véritable progrès industriel.
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