Необходимая терминология в области солнечной энергии и хранения энергии (каскадное использование аккумуляторных батарей)

С быстрым развитием рынка электромобилей растет и спрос на аккумуляторные батареи. Данные показывают, что в 2022 году установленная мощность аккумуляторных батарей для электромобилей в мире составит около 517,9 ГВтч, что на 71,8% больше, чем в предыдущем году. По оценкам, в 2026 году установленная мощность аккумуляторных батарей в мире достигнет 762 ГВтч. Однако, когда эти батареи достигают определенного срока службы, они выводятся из эксплуатации и больше не могут использоваться в электромобилях. Чтобы максимально увеличить ценность батарей, каскадное использование аккумуляторных батарей стало новой горячей темой для исследований.

Каскадное использование аккумуляторных батарей в основном означает следующее: когда емкость аккумуляторных батарей снижается до уровня ниже 80 % и они уже не могут удовлетворить потребности транспортных средств на новых источниках энергии, «выведенные из эксплуатации» батареи проходят отбор и переработку. Затем они повторно используются в сценариях с умеренными нагрузками, таких как сглаживание пиковых нагрузок и заполнение провалов, резервное питание и т. д.

(Источник изображения: bilibili, Talking Today, «Состояние исследований и направления развития технологии каскадного использования аккумуляторных батарей»)

Преимущества каскадного использования аккумуляторных батарей в основном отражены в следующих аспектах.

1. Защита окружающей среды: благодаря каскадному использованию можно продлить срок службы аккумуляторных батарей и снизить загрязнение окружающей среды.

2. Максимальное использование ресурсов: каскадное использование позволяет максимально увеличить ценность аккумуляторных батарей и избежать растраты ресурсов.

3. Экономичность: благодаря каскадному использованию аккумуляторных батарей можно снизить себестоимость их производства и повысить экономическую эффективность.

Выбор пути каскадного использования аккумуляторных батарей является сложным вопросом, который требует комплексного учета множества факторов, таких как безопасность, надежность и экономичность. В настоящее время существует два основных пути каскадного использования аккумуляторных батарей: распределенный путь, представленный компанией Telecall, и крупномасштабный путь, представленный компаниями по переработке аккумуляторных батарей.

Распределенный путь означает сохранение первоначальной формы аккумуляторной батареи, использование всего комплекта и использование аккумуляторной батареи в ближайшем каскаде после вывода из эксплуатации электромобиля. С точки зрения безопасности, распределенный путь распределяет батареи по разным местам, снижая затраты и риски транспортировки и управления. Точки использования батарей небольшие и разбросаны, что упрощает обслуживание и контроль батарей и снижает риски для безопасности. С точки зрения экономики, распределенные пути могут быть реализованы в меньших масштабах, с небольшими начальными инвестициями и низкими эксплуатационными расходами. А поскольку аккумуляторная батарея не распаковывается, проблема согласованности эшелонных батарей решается экономично и эффективно.

Распределенное каскадное использование аккумуляторных батарей в настоящее время в основном используется в промышленных парках или зарядных станциях в качестве каскадных аккумуляторных батарей для хранения энергии с целью сглаживания пиковых нагрузок и заполнения провалов или арбитража пиковых нагрузок и провалов.

Путь к масштабированию подразумевает распаковку выведенных из эксплуатации аккумуляторных батарей, оценку их рабочих характеристик, сортировку и системную интеграцию. Путь к масштабированию позволяет реализовать централизованное управление и максимальное использование аккумуляторных батарей, а также повысить коэффициент их использования и экономическую выгоду. Путь к масштабированию имеет высокую техническую сложность. Хотя начальные инвестиции являются значительными по сравнению со стандартизированным путем, различные ресурсы могут быть лучше интегрированы, а экономическая выгода на более позднем этапе является более значительной.

Масштабный эшелон аккумуляторных батарей существует в виде компаний по переработке аккумуляторных батарей, таких как заводы по переработке Tesla, которые распаковывают аккумуляторные батареи, проводят оценку их рабочих характеристик, сортировку и системную интеграцию для максимального использования ресурсов.

Оба технических пути не являются идеальными, хотя распределенный путь в значительной степени может гарантировать безопасность и стабильность процесса каскадного использования аккумуляторных батарей. Однако из-за разрозненных инвестиций требуется много трудовых и материальных ресурсов. Хотя крупномасштабный путь позволяет максимально использовать выведенные из эксплуатации аккумуляторные батареи, начальные инвестиции велики, а риск централизации высок, что представляет большую проблему для безопасности производства.

В настоящее время каскадное использование аккумуляторных батарей в Китае по-прежнему в основном распределено. В основном из соображений безопасности, безопасность крупномасштабного хранения энергии в литиевых батареях еще не решена.