03月
22
2025
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新能源汽车动力电池能否作为储能电池?

一、新能源汽车动力电池能否作为储能电池?

大家好!我是外贸羊。一个专注于新能源的跨境电商人。

动力电池和储能系统电池的含义

动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。 其主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

电动汽车电池模组

储能电池一般指的是储能蓄电池,储能蓄电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。 常见的储能蓄电池为铅酸蓄电池。 目前正在逐步开发以磷酸铁锂为正极材料的锂离子储能电池。

储能电站

动力电池与储能电池的使用场景

按电池使用场景分类,电池分为消费类电池(手机、笔记本、数码相机等消费类电子产品电池)、动力电池(新能源汽车、轻型电动车、电动工具等) 、储能系统电池(电站、通信基站等)。

动力电池实际上是一种储能系统电池。 但由于汽车体积重量的限制以及起步时的加速要求,动力电池比普通储能系统电池有更高的性能要求,如能量密度要尽可能高,充电速度要快。 电池放电要快,放电电流要大。(能量密度解释可以参考第一讲)

对于储能系统(ESS)锂离子电池,大部分储能装置不需要移动,因此储能锂电池对能量密度没有直接要求。 一般情况,不同的储能场景对于功率有不同的要求。 对于用户侧电力调峰、离网光伏储能或峰谷储能等场景, 储能系统电池一般需要连续充电或连续放电2小时以上,宜采用充放电倍率≤0.5C的容量电池。 对于电力调频或平滑可再生能源波动的储能场景,储能系统电池需要在秒级到分钟级的时间内快速充放电,适合≥2C的动力电池。 但在一些需要兼顾调频和调峰的应用场景中,储能电池更为合适。 当然,动力电池和储能电池也可以在这个场景下一起使用。

动力电池与储能电池的对比

循环次数

与动力电池相比,储能电池对使用寿命的要求更高。 新能源汽车的寿命一般为5-8年,而储能项目的寿命一般预计在10年以上。 动力锂电池的循环次数寿命为1000-2000次,而储能锂电池的循环次数寿命一般要求在3500次以上。

电池保护系统BMS(Battery Manage System)

动力锂电池和储能锂电池有一些区别,但是从电芯的角度来说是一样的,都可以使用三元锂电池和磷酸铁锂电芯。 主要区别在于BMS电池管理系统,电池的功率响应速度、功率特性、SOC估算精度、充放电特性等,都可以在BMS上实现。

以上就是动力电池和储能电池区别的一个简单介绍~

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二、动力储能原理?

动力储能的原理是由储能元件组成的储能装置和由电力电子器件组成的电网接入装置成为储能系统的两大部分。储能装置重要实现能量的储存、释放或快速功率交换。电网接入装置实现储能装置与电网之间的能量双向传递与转换,实现电力调峰、能源优化、提高供电可靠性和电力系统稳定性等功能。

储能系统的容量范围比较宽,从几十千瓦到几百兆瓦;放电时间跨度大,从毫秒级到小时级;应用范围广,贯穿整个发电、输电、配电、用电系统;大规模电力储能技术的研究和应用才刚起步。

三、混合动力汽车为何只用电池储能,而不用飞轮、压缩空气、超级电容等方式储能?

2021年3月13日,国务院发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。

其中就讲了2021年到2035年,一共15年需要发展的储能方式。

按照技术原理划分,储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅蓄电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。其中:最成熟的是抽水蓄能、铅蓄电池;正处于示范推广阶段的是飞轮储能、压缩空气储能、锂电池;发展处于初期的技术有铝空气电池、液流电池、钠硫电池、固态电池、燃料电池、超导磁蓄能、超级电容等。

下面简单介绍下压缩空气、超级电容、飞轮储能的应用及发展,以及为什么现在的混合动力汽车没有使用这些储能方式。

压缩空气储能

1978年,德国建成了世界第一座示范性压缩空气蓄能电站--德国汉特福(Huntorf)压缩空⽓储能电站。

压缩空气储能的方法就是用电能将空气压缩成高压力的空气(英国的空气储能甚至压缩成了液态空气),将之注入到大型容器或加工密闭洞穴内。在需要电能输出的时候,将储气容器(洞穴)内的高压空气通过压力阀门释放出,经换热器与油或天然气混合燃烧,导入燃气轮机做功发电。

德国汉特福(Huntorf)压缩空⽓储能/发电流程

燃气轮机由压缩机、燃烧室、膨胀机构成,高压力空气和可燃气体进行混合燃烧,产生高压高温的气流,进入膨胀机做功。

燃气轮机组成

压缩空气储能方案的优点是建造、运行成本较低,可以利用地下洞穴、废弃矿井等密闭环境,经济性较好。因为空气不会燃烧、爆炸,所以环境污染小,也不像水电储能一样对地点(河流中下游)有着严苛的要求。可以有效储存电能,用于调峰(储存多余的电力)和电网应急。

德国、美国均有着大型规模的空气储能站,中国则是世界上第三个实现批量性用空气储能供电的国家。

2013年在河北廊坊建立的1.5兆瓦的压缩空气储能系统。

2015年在安徽芜湖建立的0.5兆瓦的压缩空气储能系统。

湖北应城一期投资40亿,预计2023年建成的300兆瓦级压缩空气储能项目。

该项目建成后,储能电站年发电量可达5亿度,不仅为湖北应城电网提供调峰等辅助服务,助推应城经济转型发展,还实现了对废弃盐穴资源的再次利用,有利于当地的环境保护和资源节约,具有显著的绿色能源经济效益。

但目前的“压缩空气储能”适用于响应慢的大规模储能,其额定功率下的放电时间为1-20h,所以其漫长的响应时间,加上其规模化的基础硬件设备,是不可能应用在必须以秒为反馈的小型载具,如混合动力汽车上的。

超级电容器存储

常用的超级电容器是双电层电容,通常被称为EDLC(机电双层电容器),其构造和锂动力电池类似,正极/隔膜/负极排列组织。

但构造虽然类似锂动力电池,但和锂动力电池不一样,电能的存储并不需要化学反应,而是一种电荷的纯物理迁移。充电后,电能作为电荷存储在板之间的电场中。当放电时,电流从电场中快速流出。无论是充放电,理论上超级电容器都不会消耗或耗散能量。

超级电容器储能方式实际已经用在了多种载具上,但大多都是超级电容器搭配锂动力电池使用。

因为双电层电容超级电容的充放电不需要化学反应,而是直接就是电荷的迁移,所以拥有极快的充放电速度。而充电快是好事,但放电速度过快,实际并非一件好事。因为大部分载具都需要保证续航,需要储能装备源源不断地释放能量。

2017年11月,世界第一艘千吨级纯电池推动载重船舶在广州整体吊装下水,填补了世界同吨位内河双电驱动散货船的空白,船上安装有重达26吨的超级电容+超大功率的锂电池,整船电池容量约为2400千瓦时,相当于约30—50台电动汽车电池容量。船舶在满载条件下,航速最高可达12.8公里/小时,续航力可达80公里。

锂动力电池负责船舶的平稳行驶(缓慢放电),而超级电容负责紧急情况的行驶(快速放电),而船舶的减速,也可以很方便快速地给超级电容充电,实现动能的回收。

实际,混合动力汽车里面,早就使用了超级电容器+锂动力电池的储能方式。

比如制动能量回收,就可以用超级电容器来进行大电流的瞬时回收,而在需要急加速和爬坡的时候,把超级电容器的电量快速释放,可以获得短时间的大功率、大动力。

美国的MaxwellTechnologies是业界最知名的超级电容器生产研发的企业,截至2018年底全球有超过610万辆汽车在使用其超级电容器技术。

在2018年5月,该公司就向吉利汽车提供“超级电容器”,帮助其混动车型提高“最大功率”。

但超级电容器的超快放电的特性,在目前阶段,在新能源汽车上,依旧还只能是锂动力电池的辅助,还无法独自担任长续航的重任。

飞轮储能

想起十多年前,自己在一家日本电子电器工厂,其中一个产品就是生产某国外的山地自行车的小型飞轮储能装置,靠制动回收来储存能量,可以供自行车照明,好处就是不受温度影响,寿命长,但容量很小,也基本存不了电。

言归正传,飞轮储能是旋转绕定轴旋转的转动刚体在获得电能时加速获得动能,而减速过程则会减少动能而转为电能。而如果不充放电,则是浮充状态。

飞轮储能装置由飞轮、轴、轴承、电机、真空容器、电力电子变换器组成。

储能时,电动机带动飞轮高速旋转,电能转换为飞轮的动能。放电时,飞轮带动发电机,自身减速。无论充放电,都没有化学反应参与,也就是不存在化学环境污染问题。

自古以来,飞轮储能、释放能量,贯穿到历史的各个阶段,从古老的纺车到蒸汽机,一直都是靠着飞轮的惯性来运作。不断给飞轮一个动能,让其不断循环,这种飞轮因为和外界的摩擦(轴承摩擦,空气摩擦),即便有着较高速度的初始动能,也会短时间内消耗殆尽,必须要外界能量才能持续运转,根本就无法储能。

而现在飞轮所以能够依靠内部的飞轮动力储能,一个是非接触式的电磁轴承,另一个则是飞轮运行的真空环境。加上高温超导技术、高强纤维复合材料的帮助,现在的飞轮已经在储能方面进入了实用阶段。

飞轮最早作为蓄能电池,是在20世纪的60--70年代,美国NASA首次运用在了卫星上。

NASA研制的飞轮

其后飞轮储能也应用在了汽车上,在保时捷918RSR,采用的是混合动力,除开发动机外,副驾驶位置还有一个飞轮储能系统。

平心而论,如果光从技术上看,其实无论在性能指标,安全性,环保,寿命、储能密度,能量转换效率,加之体积小,重量轻,飞轮电池都很适合汽车使用。

但飞轮如果要达到高效的储能效果,基本飞轮的转速得在50,000转/分往上。这样的飞轮储能装置无论是内部、外部所用的材料都非常昂贵,否则无法承受这样的高转速。这也意味着装载在车辆上的飞轮储能设备价格的高昂,现阶段无法普及到普通汽车上面,而只能在昂贵的跑车上面尝鲜。

现阶段用的飞轮储能,主要应用场景还是用在了公共大型载具上,比如地铁,用于进站减速的能量回收。

相比电容储能和中压逆变储能,飞轮储能有更好的节能效果,在美国地铁站使用中,能够实现20-30%的节能效果。

综合来说,作为能装载在批量生产的混动汽车上的主要储能装置,必须要符合能量反馈快,体积小,性能稳定支持长续航,成本还要低的前提。而飞轮、压缩空气、超级电容都有着各自鲜明的特性,目前阶段来说,都无法作为混合动力汽车的主要储能装置。

参考:

1、“https://xueqiu.com/6702987851/178090157

2、”https://baijiahao.baidu.com/s?id=1706522773049943181&wfr=spider&for=pc

四、电动汽车动力储能电池有哪些?

主要有铅电池和锂电池,现在又有刀片锂电池和氢能源电池。

五、什么是动力储能?

动力储能电池主要用于能量存储,要求容量大,寿命长,自放电低。一般蓄电池容量小,不需要提供大功率输出,而动力电池主要是提供动力用,要求能够输出高功率。

动力储能电池的概念就是能作为牵引用的蓄电池,应用主要是电动自行车,汽车,叉车等.没什么区别,都能作为储能用的,只是侧重点不同而已.里面极板配方不同。

六、可再生能源储能配置要求?

最可靠的可再生能源发电系统是风力发电设施,并且在72%到91%的发电期间可以满足电力需求,而如果配套部署持续放电时间为12小时的电池储能系统可以在83%到94%的发电时间内满足电力需求。然而研究发现,即使在满足90%以上电力需求的系统中,每年也可能有数百个小时不能满足电力需求。

七、储能和动力的区别?

1、储能和动力区别是:动力电池主要用于能量存储,容量要求大,寿命要求长,是自放电低的;而储能蓄电池主要是提供动力用,要求能够输出高功率。

2、储能蓄电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。

3、在大多数离网光伏系统中,光伏电池(太阳能板)阵列布置所产生的电压、电流不可能和负载(用电器)完全一致。特别当自然条件的变化,阴天、雨天、晚上光照强度变化,光伏电池不能提供满载的能量,结果给用电器(负载)正常使用带来困难.有了蓄电池进行储能,并能调节其能量代谢,光伏系统配储能装置,就能满意地平稳地为电器提供所需电能。因此用蓄电池给光伏系统储能非常必要。

4、动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

5、动力电池的测试与评估在纯电动汽车产业的发展过程中至关重要,尤其是如何测试与评估动力电池组的性能。前国内外在该领域的研究刚刚起步,尚有很多问题需要解决,

八、太阳能储能系统:锂电池助力可再生能源储能技术发展

概述

太阳能储能系统是一种利用太阳能转化为电能并储存起来的技术。其中,储能锂电池作为太阳能储能系统的重要组成部分,扮演着关键角色。本文将深入探讨储能锂电池在太阳能储能系统中的应用,以及其对可再生能源储能技术的推动作用。

太阳能储能系统

太阳能储能系统是将太阳能光伏发电系统产生的电能进行收集、转换和存储,以供后续使用。主要由光伏发电组件、逆变器、储能装置以及配套的电气设备组成。

储能锂电池的优势

储能锂电池在太阳能储能系统中具有以下优势:

  • 高能量密度:锂电池的能量密度相对较高,可实现更长时间的储能。
  • 快速充放电:储能锂电池具有较快的充放电速度,可满足系统对电能的高速输出需求。
  • 长寿命:合理使用和维护下,储能锂电池的使用寿命较长。
  • 环保可持续:锂电池具有较好的环保性能,可多次充放电,符合可持续能源的发展要求。

储能锂电池的应用

在太阳能储能系统中,储能锂电池广泛应用于以下方面:

  • 电网调峰:通过储能锂电池的储能特性,可以在电网负荷高峰期对电能进行储备,以满足用户用电需求。
  • 自给自足的离网系统:借助太阳能光伏发电系统和储能锂电池,将太阳能转化为电能储存,可在没有外部电网供电条件下实现自给自足,为偏远地区提供可靠的电力供应。
  • 应急备用电源:储能锂电池可作为备用电源,在突发情况或停电时提供持续的电力供应。

锂电池助力可再生能源储能技术发展

可再生能源储能技术的发展离不开储能锂电池的支持。锂电池的高能量密度、快速充放电以及长寿命等特性,能够提高可再生能源的利用效率、稳定性和可靠性。同时,储能锂电池的环保可持续特性也符合可再生能源的发展理念。因此,储能锂电池的应用推动了可再生能源储能技术的发展,并为实现清洁能源转型做出了重要贡献。

结语

太阳能储能系统中的储能锂电池在可再生能源储能技术发展中扮演着重要角色。其高能量密度、快速充放电和长寿命等优势,使得太阳能储能系统能够更好地满足社会对能源的需求,并促进可再生能源的利用与发展。感谢您阅读本文,并希望本文对您了解太阳能储能系统和储能锂电池的应用有所帮助。

九、全柴动力是储能吗?

不是。

公司主要经营业务为发动机的研发、制造与销售,形成了以车用、工程机械用、农业装备用、发电机组用为主的动力配套体系,是目前国内主要的四缸柴油机研发与制造企业。公司的主要经营模式为,研究、开发与掌握发动机核心技术,对缸体、缸盖等关键零部件自主生产,通过整机组装、调试和检验,销售配套汽车、农业装备和工程机械等整机产品,在产品销售区域内提供技术服务和维修服务,产品销售和服务网络覆盖全国、东南亚、欧洲等多个国家和地区。

十、揭秘太阳能汽车的储能秘密

在新能源日益受到重视的今天,太阳能汽车作为一种独特而环保的交通工具,越来越受到人们的关注。它们利用太阳能作为动力来源,减少对传统化石燃料的依赖,助力可持续发展。但是,您有没有想过,这些汽车是如何储存并利用太阳能的呢?本文将为您揭开太阳能汽车的储能秘密。

首先,我想分享一个小故事。几个月前,我参加了一场关于太阳能技术的论坛,论坛上有一位工程师展示了他最新研发的太阳能汽车原型。这辆车不仅外形未来感十足,更让人瞠目结舌的是它背后的储能系统。这让我对太阳能汽车如何储能产生了浓厚的兴趣。

太阳能汽车的工作原理

在了解储能系统之前,我们需要先了解太阳能汽车的基本工作原理。太阳能汽车的核心组件包括太阳能电池板、电池组和电动机。太阳能电池板由多个光伏电池单元组成,能够将太阳光转换为电能。当汽车在阳光下行驶时,这些电池板会吸收阳光并将其转化为电能,以供给电动机驱动汽车行驶。

然而,太阳光并不是持续的,这就需要储能系统来解决这一问题。储能系统的主要任务是将多余的电能储存起来,以便在阳光不足或夜晚时期供电使用。

储能技术解析

太阳能汽车通常采用以下几种储能技术:

  • 锂电池:目前最常用的电池类型,具有高能量密度、低自放电率和较长的使用寿命。不过,它的成本相对较高,需谨慎选择。
  • 超级电容器:可以快速充放电,适合应急情况下的瞬时供电,但能量存储能力较锂电池差,常常与锂电池结合使用。
  • 氢能储能技术:一些前沿的太阳能汽车采用氢气作为储能媒介,利用电解水技术将多余的电能转化为氢气,进而在需要时将氢气转换为电能供给电动机。虽然技术尚在发展中,但前景值得关注。

太阳能汽车储能的优缺点

当然,太阳能汽车的储能技术也有其优缺点。我们来逐一看看:

  • 优点
    • 环保:利用可再生能源,减少对化石燃料的依赖。
    • 减少电费:利用自生成电力,降低用电成本。
    • 能量独立性:在偏远地区行驶时,可以依靠太阳能供电。
  • 缺点
    • 初始投资较高:选择高效储能系统的成本可能会使初期投资大幅增加。
    • 太阳光依赖:在阴雨天气或夜间,汽车的续航能力受到限制。
    • 技术成熟度:部分先进技术仍处于研发阶段,尚未实现普遍应用。

    未来展望

    在新能源技术日新月异的今天,太阳能汽车的储能技术也在不断进步。我相信,未来将会涌现出更多高效、经济且环保的储能解决方案,让太阳能汽车在更广泛的范围内得到应用。作为消费者,我们也希望能看到更具性价比的选择。

    综上所述,太阳能汽车的储能技术是其能够充分发挥优势的关键因素。随着技术的进步和市场的成熟,未来的太阳能汽车将不止是环保,更将成为日常生活中不可或缺的一部分。如果您对太阳能汽车的储能系统还有其他疑问,欢迎随时提问。