Attualmente, la maggior parte delle batterie di potenza in pensione è costituita da batterie al litio ferro fosfato. In termini di prestazioni della batteria, il litio ferro fosfato è più stabile in termini di utilizzo delle fasi. Molte batterie elettriche dismesse conservano ancora circa 80% della loro capacità e c'è ancora spazio per l'utilizzo in altri scenari applicativi.
Il valore economico residuo che apportano ha dato origine allo sviluppo della tecnologia di utilizzo echelon, ovvero, dopo i test pertinenti delle batterie in pensione, vengono applicate in scenari di applicazione a basso tasso, come l'accumulo di energia nella rete e l'energia domestica, non solo per estendere la durata di vita delle batterie di potenza, ma anche per apportare notevoli vantaggi economici e sociali.
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1.Scenari applicativi del riciclo delle batterie agli ioni di litio
Attualmente, il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio è dominato dalle batterie al litio ferro fosfato. In termini di prestazioni di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio, le prestazioni del litio ferro fosfato nell'utilizzo echelon sono più stabili. Attualmente, quasi 90% di veicoli elettrici a bassa velocità sono dotati di batterie al piombo con vantaggi di prezzo.
Se i costi possono essere controllati efficacemente, quando il prezzo delle batterie elettriche step-by-step si avvicinerà a quello delle batterie al piombo, i vantaggi delle batterie elettriche step-by-step in termini di peso, chilometraggio e tempo di carica e scarica saranno più evidenti. Ecco alcune informazioni sul manutenzione della batteria al piombo.
L'utilizzo della scala riguarda soprattutto il riciclaggio, la vagliatura e il riutilizzo delle batterie agli ioni di litio in altri settori.
Le applicazioni tipiche sono nel campo dell'accumulo di energia, come nel caso di impianti eolici e di sistemi di accumulo a batterie solari, peak shaving e valley filling, alimentazione di riserva, regolazione dell'energia domestica, ecc. L'utilizzo di Echelon può alleviare la pressione del riciclaggio, ridurre l'inquinamento ambientale, migliorare l'utilizzo delle risorse e aumentare i benefici economici.
2. Applicazione del riciclaggio delle batterie agli ioni di litio nell'accumulo di energia
- Lato generazione di energia: L'accumulo di energia può essere utilizzato per risolvere i problemi di intermittenza e volatilità della generazione di energia eolica e solare.
Come principale fonte di nuova energia, la produzione di energia eolica e solare è intermittente e volatile. accumulo di energia fotovoltaica sono diverse dalle fonti di energia tradizionali. La loro potenza di uscita è influenzata da fattori ambientali come l'intensità della luce, la temperatura e il vento.
Con l'aumento della produzione di energia eolica e fotovoltaica, le fluttuazioni intermittenti e casuali della loro produzione di energia influenzeranno il funzionamento sicuro e affidabile del sistema elettrico e ne limiteranno l'applicazione su larga scala e la connessione alla rete:
- Lato griglia: Per garantire il funzionamento stabile del sistema elettrico, sono necessari servizi ausiliari di potenza.
Il sistema elettrico ha elevati requisiti di stabilità. La generazione, la distribuzione e l'utilizzo dell'energia elettrica avvengono istantaneamente e l'intero sistema elettrico è sempre in uno stato di equilibrio dinamico.
Durante il funzionamento a regime, la potenza attiva generata dal generatore nel sistema elettrico è bilanciata con la potenza attiva consumata dal carico e la frequenza del sistema mantiene il valore nominale. Quando c'è una differenza tra la potenza di alimentazione e la potenza del carico, la frequenza del sistema cambia, causando instabilità nella rete elettrica.
- Lato utente: Il sistema di accumulo di energia è in grado di effettuare l'arbitraggio di picco e di valle di stoccaggio della batteria dietro il contatore
Nell'ambito del sistema di prezzi dell'elettricità da picco a valle, lo stoccaggio di energia può essere utilizzato per l'arbitraggio dei prezzi dell'elettricità da picco a valle. Gli utenti possono utilizzare i dispositivi di stoccaggio dell'energia per immagazzinare l'elettricità durante i periodi di valle, quando i prezzi dell'elettricità sono bassi, e utilizzare l'elettricità immagazzinata durante i periodi di picco del consumo di elettricità per ridurre l'uso di elettricità di rete ad alto prezzo.
In questo modo si riducono i costi di utilizzo dell'energia elettrica da parte degli utenti e si ottiene un arbitraggio dei prezzi di picco e di valle. In molte regioni del Paese e all'estero le differenze di prezzo dell'elettricità tra i picchi e le valli sono elevate e vi sono le condizioni per l'attuazione dell'arbitraggio dei prezzi dell'elettricità tra i picchi e le valli.
3. Problemi di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio
Allo stesso tempo, con il decadimento della batteria di alimentazione, anche la vita utile del riciclaggio delle batterie agli ioni di litio si riduce notevolmente. Le batterie agli ioni di litio ritirate hanno alti costi nascosti, dal riciclaggio al trasporto, dalla valutazione ai test. Alcuni operatori del settore ritengono che i problemi sopra descritti possano creare confusione nella scelta delle batterie nuove o di quelle riutilizzate.
- Le batterie mancano di consistenza
La questione della consistenza delle batterie è sempre stata una sfida importante per il funzionamento dei progetti di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio. È stato riferito che i problemi di incoerenza manifestati dalle batterie di potenza in termini di capacità, resistenza interna, tensione, ecc. sono strettamente correlati al meccanismo di reazione di carica e scarica della batteria stessa.
- Diversi percorsi tecnici
In futuro, i veicoli elettrici e i terminali di stoccaggio dell'energia avranno esigenze diverse in termini di batterie. I veicoli elettrici tendono ad avere batterie di potenza con un elevato densità energetica delle batterie al litiomentre il terminale di stoccaggio dell'energia presta maggiore attenzione alle batterie con un'elevata durata di vita.
Pertanto, anche la tecnologia delle batterie di potenza e delle batterie di accumulo di energia sarà separata. Inoltre, c'è ancora un po' di confusione riguardo ai rischi per la sicurezza e a fattori incerti, come ad esempio se la batteria di potenza ternaria sarà utilizzata in futuro per l'accumulo di energia e se la sua stabilità può essere garantita.
- La valutazione del valore non è uniforme
Attualmente, la gamma di prezzi delle batterie elettriche dismesse sul mercato è ampia e non esiste uno standard unificato nel settore per la valutazione del valore residuo delle batterie dismesse.
Per la valutazione di una batteria (o di un pacco batterie), la capacità residua effettiva, lo stato di salute, il numero stimato di cicli rimanenti e i dati di scarica dell'intero ciclo di vita hanno un impatto relativamente diretto sul valore di mercato delle batterie elettriche in pensione.
Attualmente, i produttori di automobili, gli utenti, le agenzie di riciclaggio, le centrali di accumulo dell'energia e altre parti non hanno ancora raggiunto un consenso su come valutare il valore delle batterie ritirate.
4. Le principali scoperte tecnologiche nel riciclaggio delle batterie agli ioni di litio
- Invecchiamento e modello di vita
La sicurezza delle batterie elettriche in pensione è uno dei motivi principali per cui sono state portate alla ribalta. L'attuale ricerca sull'invecchiamento delle batterie si concentra maggiormente sulle batterie nuove, mentre sono meno numerose le ricerche sull'invecchiamento delle batterie agli ioni di litio riciclate e utilizzate.
Le batterie utilizzate da echelon sono in via di dismissione. A causa della diversità degli stati di funzionamento precedenti, il meccanismo di invecchiamento è più complesso. Un modello di invecchiamento che tenga pienamente conto di molteplici fattori di influenza, come la modalità operativa, l'ambiente operativo e la struttura della batteria, sarà utile per il rilevamento e il monitoraggio dello stato della batteria e per eliminare con precisione i problemi che non sono adatti all'utilizzo di echelon.
e garantire la sicurezza del riciclaggio delle batterie agli ioni di litio durante il funzionamento. Allo stesso tempo, è necessario approfondire la ricerca sui modelli di previsione della capacità o della durata, identificare con precisione gli scenari di utilizzo appropriati, l'efficienza operativa e i metodi di funzionamento delle batterie elettriche in pensione, e massimizzare l'uso delle risorse della batteria sotto la premessa della sicurezza per trovare il punto di inflessione dell'invecchiamento della batteria per il pensionamento secondario.
- Tecnologia di screening e clustering
Attualmente, la tecnologia di screening e clustering mainstream utilizza metodi di apprendimento automatico, ma spesso vi sono conflitti tra accuratezza e velocità e la capacità di generalizzazione del modello è insufficiente.
Per far fronte al gran numero di batterie in pensione che entreranno nel settore, i metodi di screening studiati in futuro non dovranno essere troppo complessi e dovranno costruire un modello di apprendimento semplice e pratico, sviluppare un algoritmo più robusto, progettare in base agli scenari applicativi reali, allocare automaticamente ed efficientemente le batterie agli scenari appropriati e promuovere lo sviluppo su larga scala dell'industria dell'utilizzo degli echelon.
- Modello di assegnazione della capacità
Un modello ragionevole di allocazione della capacità ha un impatto importante sulla ricerca sull'ottimizzazione e sull'applicazione nei progetti reali. Per ottenere un'allocazione ottimale, il modello deve solitamente considerare fattori incerti come la produzione di energia, la domanda di carico e l'intermittenza delle nuove fonti energetiche.
Lo studio della configurazione della capacità fornisce una gamma di parametri di selezione variabile, piuttosto che valori esatti, per le effettive esigenze applicative.
È inoltre necessario considerare a fondo l'impatto dei limiti di prestazione e dell'invecchiamento delle batterie agli ioni di litio, evitando ricerche solo teoriche.
Per essere efficaci, è necessario rafforzare la combinazione di risultati della ricerca tecnica e progetti dimostrativi per ottenere un vero progresso industriale.
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