Główne różnice między akumulatorami zasilającymi LFP a akumulatorami magazynującymi energię LFP dotyczą pojemności akumulatorów, scenariuszy zastosowań, systemów zarządzania akumulatorami (BMS), typów ogniw, a także wydajności i konstrukcji.
[Definicja baterii]
Akumulatory LFP
Akumulatory LFP są wykorzystywane przede wszystkim do zapewnienia mocy napędowej poprzez konwersję energii elektrycznej na energię mechaniczną za pośrednictwem silników, takich jak napęd i trakcja. Zastosowania obejmują pojazdy elektryczne, pociągi elektryczne, elektryczne ciężarówki, rowery elektryczne, elektryczne pojazdy trójkołowe i statki elektryczne. Zastosowania-trakcyjne obejmują pojazdy holownicze wewnątrz i na zewnątrz używane w szkołach, fabrykach i obiektach sportowych, a także wózki widłowe. Mogą również służyć jako źródła zasilania elektronarzędzi, takich jak drony i zabawki elektryczne.
Akumulatory magazynujące energię LFP
Akumulatory LFP służą do magazynowania energii elektrycznej. Stosowane są głównie w systemach wytwarzania energii słonecznej i wiatrowej, komunikacyjnych stacjach bazowych, systemach magazynowania energii w budynkach mieszkalnych, przenośnych zasilaczach i innych zastosowaniach magazynowania energii odnawialnej.
[Podstawowe różnice]
Gęstość energii i gęstość mocy:
Akumulatory zasilające LFP ＞ Akumulatory magazynujące energię LFP
Akumulatory LFP kładą nacisk na wydajność ładowania/rozładowywania, wymagając dużej szybkości ładowania, dużej mocy wyjściowej, odporności na wibracje, wysokiego bezpieczeństwa i dużej gęstości energii przy długim zasięgu jazdy, a także lekkiej konstrukcji.
Akumulatory LFP do magazynowania energii skupiają się na pojemności, stabilności operacyjnej i żywotności. Większą uwagę zwraca się na konsystencję modułu, szybkość rozszerzania, gęstość energii i jednorodność materiałów elektrod, aby osiągnąć długą żywotność i niski koszt.
[Skład strukturalny]
Struktury różnią się w następujący sposób:
Materiał katody:Baterie zasilające wykorzystują LFP lub jego pochodne, natomiast akumulatory magazynujące energię wykorzystują LFP.
Materiał anody:W akumulatorach zasilających wykorzystuje się sadzę lub materiały węglowe-o dużej powierzchni-, natomiast w akumulatorach magazynujących energię zwykle wykorzystuje się grafit.
[Żywotność]
Akumulatory zasilające LFP ＜ Akumulatory magazynujące energię LFP
Akumulatory do magazynowania energii mają zazwyczaj wyższe wymagania dotyczące żywotności. Żywotność nowych pojazdów energetycznych wynosi zazwyczaj około 8 lat, natomiast systemy magazynowania energii projektuje się na ponad 10 lat.
[Cykl życia]
Akumulatory zasilające LFP ＜ Akumulatory magazynujące energię LFP
Akumulatory zasilające mają zazwyczaj około 2000 cykli, natomiast akumulatory magazynujące energię wymagają ponad 3500 cykli. Przy wyższej częstotliwości ładowania/rozładowania wymagania dotyczące żywotności często przekraczają 5000 cykli.
[Wygląd fizyczny]
Akumulatory zasilające LFP są bardziej kompaktowe i lżejsze, natomiast akumulatory magazynujące energię LFP są na ogół większe, bardziej prostokątne i cięższe.
[Wymagania dotyczące wagi]
Akumulatory zasilające LFP ＜ Akumulatory magazynujące energię LFP
Ponieważ zużycie energii przez pojazd wzrasta wraz z masą, akumulatory muszą być lekkie. Systemy magazynowania energii mają-wielką skalę (od MW do 100 MW) i nie mają ścisłych ograniczeń wagowych, co pozwala obniżyć koszty i spełnić wyższe wymagania w zakresie bezpieczeństwa.
[Rozmiar / objętość]
Akumulatory zasilające są stosunkowo kompaktowe, natomiast akumulatory magazynujące energię składają się z wielu modułów połączonych w duże systemy, często osiągające rozmiary kontenerów transportowych.
[Pojemność baterii]
Akumulatory zasilające LFP ＜ Akumulatory magazynujące energię LFP
[Wydajność elektryczna]
Prąd rozładowania:Baterie zasilające ＞ Baterie magazynujące energię
Opór wewnętrzny:Baterie zasilające ＜ Baterie magazynujące energię
W przypadku podobnych materiałów akumulatory zasilające mają na ogół nieco lepszą jakość i niższy opór wewnętrzny, podczas gdy akumulatory magazynujące energię mają stosunkowo wyższy opór wewnętrzny.
[Wymagania aplikacji]
Akumulatory mocy podlegają dużym wahaniom prądu rozładowania i priorytetem jest wysoka wydajność, szybkie ładowanie, wysoka moc wyjściowa, odporność na wstrząsy, bezpieczeństwo, wysoka gęstość energii i lekka konstrukcja.
Akumulatory magazynujące energię zazwyczaj zapewniają stabilną moc wyjściową, przy niższym prądzie rozładowania i dłuższym czasie rozładowania. Wybór materiału musi uwzględniać zdolność magazynowania litu i wydajność elektrolitu/separatora.
Systemy magazynowania energii często wymagają ciągłego ładowania lub rozładowywania przez ponad dwie godziny i muszą obsługiwać regulację częstotliwości i eliminowanie wartości szczytowych. Bardziej odpowiednie są-akumulatory typu energetycznego, chociaż możliwe są również konfiguracje hybrydowe (zasilanie + akumulatory energetyczne).
[Koszt komponentu]
Pakiet baterii zasilających:
Składa się z modułów akumulatorowych, BMS, systemu zarządzania ciepłem, systemu elektrycznego i systemu konstrukcyjnego.
Koszt ogniwa: ~80%
Koszt pakietu (konstrukcja, BMS, obudowa, materiały pomocnicze, produkcja): ~20%
System magazynowania energii:
Obejmuje system akumulatorów, BMS, system zarządzania energią (EMS), system konwersji mocy (PCS) i inny sprzęt elektryczny.
Bateria: ~60%
SZT (inwerter): ~20%
EMS: ~10%
BMS: ~5%
Inne: ~5%
[System zarządzania]
BMS (system zarządzania akumulatorem) to kluczowy element akumulatorów LFP, odpowiedzialny za koordynację wszystkich funkcji i komponentów oraz bezpośrednio wpływający na wydajność i bezpieczeństwo.
Istnieją różnice pomiędzy BMS dla akumulatorów zasilających i akumulatorów magazynujących energię. Akumulatory mocy, powszechnie stosowane w pojazdach elektrycznych, działają w warunkach dynamicznych i wymagają szybszej reakcji mocy, dokładniejszego oszacowania SOC i bardziej złożonych obliczeń parametrów stanu. Te bardziej rygorystyczne wymagania muszą zostać spełnione za pośrednictwem BMS.
https://www.ryderelectronics.com/bms-bateria-system-zarządzania/
