В даний час більшість знятих з експлуатації акумуляторів - це літій-залізо-фосфатні батареї. З точки зору продуктивності акумулятора, літій-фосфат заліза є більш стабільним з точки зору ступеневого використання. Багато списаних акумуляторів все ще зберігають близько 80% своєї ємності, і все ще є місце для використання в інших сценаріях застосування.
Економічна цінність, яку вони приносять, дала поштовх до розвитку технології ешелонованої утилізації, тобто після відповідного тестування списаних акумуляторів їх застосовують у сценаріях з низьким рівнем використання, таких як зберігання енергії в мережі та домогосподарствах, що не тільки подовжує термін служби акумуляторів, але й приносить значні економічні та соціальні вигоди.
</img
1.Сценарії застосування переробки літій-іонних акумуляторів
Наразі в переробці літій-іонних акумуляторів переважають літій-залізо-фосфатні акумулятори. З точки зору ефективності переробки літій-іонних акумуляторів, продуктивність літій-залізо-фосфату в ешелонованій утилізації є більш стабільною. В даний час майже 90% низькошвидкісних електромобілів оснащені свинцево-кислотними акумуляторами з ціновими перевагами.
Якщо витрати можна ефективно контролювати, то коли ціна на поетапні акумулятори наблизиться до ціни на свинцево-кислотні акумулятори, переваги поетапних акумуляторів з точки зору ваги, пробігу, часу заряджання та розряджання стануть більш очевидними. Ось деяка інформація про обслуговування свинцево-кислотного акумулятора.
Утилізація відпрацьованих літій-іонних акумуляторів здебільшого передбачає переробку, сортування та повторне використання в інших галузях.
Типові застосування - у сфері зберігання енергії, наприклад, вітрової та системи зберігання сонячних батарейдля пікового гоління та заповнення долин, резервного живлення, регулювання електропостачання в домогосподарствах тощо. Ешелоноване використання може полегшити тиск на переробку, зменшити забруднення навколишнього середовища, покращити використання ресурсів та підвищити економічні вигоди.
2. Застосування переробки літій-іонних акумуляторів для зберігання енергії
- З боку енергетики: Зберігання енергії може бути використано для вирішення проблем переривчастості та нестабільності вітрової та сонячної генерації.
Будучи основним джерелом нової енергії, вітрова та сонячна енергетика є переривчастими та нестабільними, вітрова та сонячна енергетика зберігання фотоелектричної енергії відрізняються від традиційних джерел енергії. На їхню вихідну потужність впливають фактори навколишнього середовища, такі як інтенсивність світла, температура та вітер.
Оскільки частка вітрової та фотоелектричної енергетики продовжує зростати, їх переривчасті та випадкові коливання виробництва електроенергії впливатимуть на безпечну та надійну роботу енергосистеми та обмежуватимуть її широкомасштабне застосування та підключення до мережі:
- З боку решітки: Для забезпечення стабільної роботи енергосистеми необхідні допоміжні енергетичні послуги
Енергосистема має високі вимоги до стабільності. Виробництво, розподіл та використання електроенергії відбувається миттєво, і вся енергосистема завжди знаходиться в стані динамічної рівноваги.
Під час роботи в сталому режимі активна потужність, що генерується генератором в енергосистемі, збалансована з активною потужністю, що споживається навантаженням, і частота системи підтримує номінальне значення. Коли виникає різниця між потужністю джерела живлення та потужністю навантаження, частота системи змінюється, що спричиняє нестабільність в електромережі.
- На стороні користувача: Система зберігання енергії може виконувати арбітраж піків і долин для за лічильником акумуляторна батарея
В рамках системи цін на електроенергію "від піку до долини" накопичувачі енергії можуть використовуватися для арбітражу цін на електроенергію "від піку до долини". Користувачі можуть використовувати накопичувачі енергії для зберігання електроенергії в періоди, коли ціни на електроенергію в долині низькі, і використовувати накопичену електроенергію в періоди пікового споживання електроенергії, щоб зменшити використання дорогої електроенергії з електромережі.
Таким чином, знижуються витрати користувачів на споживання електроенергії та досягається арбітраж цін на електроенергію між піками та долинами. У багатьох регіонах країни та за кордоном існують значні відмінності в цінах на електроенергію між піками та долинами, і є умови для реалізації арбітражу цін на електроенергію між піками та долинами.
3. Проблеми, з якими стикається переробка літій-іонних акумуляторів
Водночас, у міру того, як акумуляторна батарея розкладається, термін служби переробки літій-іонних батарей також значно скорочується. Виведені з експлуатації акумулятори мають високі приховані витрати - від переробки та транспортування до оцінки та тестування. Деякі люди в галузі вважають, що вищезазначені проблеми стануть плутаниною при виборі нових батарей або батарей, що використовуються повторно.
- Батареям бракує стабільності
Питання стабільності акумуляторів завжди було важливою проблемою, з якою стикаються проекти ешелонованої утилізації літій-іонних акумуляторів. Повідомляється, що проблеми з невідповідністю характеристик акумуляторних батарей щодо ємності, внутрішнього опору, напруги тощо тісно пов'язані з механізмом реакції заряджання та розряджання самої батареї.
- Різні технічні маршрути
У майбутньому електромобілі та термінали для зберігання енергії матимуть різні вимоги до акумуляторів. Електромобілі, як правило, мають акумулятори з високою щільність енергії літієвої батареїв той час як термінал зберігання енергії приділяє більше уваги акумуляторам з тривалим терміном служби.
Тому технологія силових батарей і акумуляторів для зберігання енергії Routes також буде розділена. І все ще існує певна плутанина щодо того, чи існують загрози безпеці та невизначені фактори, такі як, наприклад, чи буде потрійна силова батарея використовуватися в накопичувачі енергії в майбутньому, і чи можна гарантувати її стабільність.
- Оцінка вартості не є однаковою
Наразі ціновий діапазон списаних акумуляторних батарей на ринку широкий, і в галузі не існує єдиного стандарту для оцінки залишкової вартості списаних акумуляторних батарей.
При оцінці та визначенні вартості батареї (або акумуляторної батареї) її фактична залишкова ємність, стан здоров'я, оціночна кількість циклів, що залишилися, і дані про розряд за весь життєвий цикл мають відносно прямий вплив на ринкову вартість списаних акумуляторних батарей.
Наразі виробники автомобілів, користувачі, агентства з переробки, електростанції, що зберігають енергію, та інші сторони ще не дійшли консенсусу щодо того, як оцінювати вартість списаних акумуляторів.
4. Ключові технологічні прориви в переробці літій-іонних акумуляторів
- Модель старіння та життя
Безпека відпрацьованих акумуляторів - одна з головних причин, чому їх вивели на передній план. Сучасні дослідження старіння акумуляторів більше стосуються нових батарей, і менше досліджень присвячено старінню літій-іонних акумуляторів, що були утилізовані на ешелонах.
Батареї, що відпрацювали свій термін, підлягають списанню. Через різноманітність попередніх робочих станів механізм старіння є більш складним. Модель старіння, яка повністю враховує численні фактори впливу, такі як режим роботи, робоче середовище і структура батареї, буде корисною для виявлення і моніторингу стану батареї, а також для точного усунення проблем, які не підходять для ешелонованого використання.
Battery, а також забезпечити безпеку переробки літій-іонних акумуляторів в експлуатації. Водночас необхідно поглибити дослідження моделей прогнозування ємності або терміну служби, точно визначити відповідні сценарії використання ешелонів, експлуатаційну ефективність та методи експлуатації списаних акумуляторів, а також максимально використати ресурси акумуляторів з дотриманням вимог безпеки, щоб знайти точку перегину старіння акумуляторів для вторинного виведення їх з експлуатації.
- Технологія скринінгу та кластеризації
Наразі основна технологія скринінгу та кластеризації використовує методи машинного навчання, але часто виникають конфлікти між точністю та швидкістю, а здатність моделі до узагальнення є недостатньою.
Для того, щоб задовольнити велику кількість відпрацьованих батарей, що надходять у промисловість, методи скринінгу, що вивчаються в майбутньому, не повинні бути надто складними і повинні бути побудовані на основі простої та практичної моделі навчання, розроблені більш надійні алгоритми, розроблені на основі реальних сценаріїв застосування, автоматично та ефективно розподіляти батареї за відповідними сценаріями та сприяти широкомасштабному розвитку індустрії утилізації ешелонованих батарей.
- Модель розподілу потужностей
Обґрунтована модель розподілу потужностей має важливий вплив на оптимізаційні дослідження та застосування в реальних проектах. Для того, щоб досягти оптимального розподілу, модель зазвичай повинна враховувати невизначені фактори, такі як виробництво електроенергії, попит на електроенергію та перебої з новими джерелами енергії.
Вивчення конфігурації потужностей дає не точні значення, а змінний діапазон вибору параметрів, що відповідають реальним потребам застосування.
Необхідно також ретельно розглянути вплив обмежень на продуктивність переробки літій-іонних акумуляторів та їх старіння, уникаючи при цьому досліджень, які мають лише теоретичний характер.
Щоб бути ефективними, необхідно посилити поєднання результатів технічних досліджень і демонстраційних проектів для реального досягнення промислового прогресу.
+86 - 18925002618
