Descripción general de las baterías de litio
Las baterías de litio se componen principalmente de electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito y separador. Según los diferentes materiales del cátodo, se pueden dividir en varios tipos, como óxido de litio y cobalto, manganato de litio, fosfato de litio y hierro, manganato de litio y níquel y cobalto y aluminato de litio y níquel y cobalto. Entre ellos, el fosfato de litio y hierro, el manganato de litio y níquel y cobalto y el aluminato de litio y níquel y cobalto se utilizan ampliamente en los campos de la energía y el almacenamiento de energía.
¿Cuál es la diferencia entre las baterías de litio para almacenamiento de energía y las baterías de litio para uso doméstico? A medida que la tecnología de las baterías de litio madura gradualmente y los costos disminuyen gradualmente, el mercado de almacenamiento de energía y los campos de baterías de uso doméstico de China se han expandido gradualmente. En los últimos años, las industrias de almacenamiento de energía y vehículos de nueva energía se han desarrollado rápidamente y han entrado en un período de rápido crecimiento. A continuación, el editor de Cuneng Electric le presentará las baterías de litio para almacenamiento de energía y las baterías de litio para uso doméstico.
Descripción general de la industria de baterías de litio
Pronóstico del desarrollo del mercado mundial de baterías de litio de potencia
Las ventas mundiales de vehículos de nueva energía alcanzarán los 5.07 millones de unidades en 2021, lo que supone un aumento interanual del 63 %. Para 2025, se espera que las ventas mundiales de vehículos de nueva energía alcancen los 16.51 millones de unidades, con una tasa de crecimiento compuesta del 39.5 % entre 2020 y 2025.
En 2021, la capacidad instalada mundial de baterías eléctricas alcanzará los 296 GWh, un aumento interanual del 153%. Para 2025, se espera que el volumen de vehículos instalados alcance los 1,128 GWh, con una tasa de crecimiento compuesta del 30.7% entre 2020 y 2025.
Batería de litio de potencia: La batería de potencia se refiere a una fuente de energía con gran capacidad de energía eléctrica y potencia de salida. La batería de potencia es una fuente de energía que proporciona energía para herramientas. Se refiere principalmente a baterías de litio que proporcionan energía para vehículos eléctricos, trenes eléctricos, bicicletas eléctricas y carros de golf. Nuevo La fuente de energía de los vehículos de energía generalmente son principalmente baterías de potencia.
(1) Cuando todas las baterías sean nuevas, utilice un medidor de descarga para comprobar la capacidad de la batería. Por lo general, la capacidad de las baterías de litio de potencia es de alrededor de 1000-1500 mAh;
(2) Las baterías de litio de potencia se utilizan como baterías para impulsar fuentes de alimentación para vehículos eléctricos, bicicletas eléctricas, motocicletas eléctricas, equipos y herramientas eléctricas; se utilizan en subestaciones de transmisión de energía y para máquinas eléctricas;
(3) El BMS de los vehículos eléctricos tiene una relación de intercambio de energía con el motor y el cargador a alto voltaje; en términos de comunicación, interactúa con el cargador durante el proceso de carga y tiene intercambio de información con el controlador del vehículo durante todo el proceso de aplicación. El intercambio de información más detallado.
(4) Los tipos de baterías convencionales actuales para vehículos eléctricos con baterías de litio son las baterías de fosfato de hierro y litio y las baterías ternarias de litio.
Según las diferentes rutas tecnológicas de empaquetado de las celdas de batería, existen tres formas principales: prismáticas, cilíndricas y de paquete blando. En la actualidad, las baterías prismáticas representan más del 80% del mercado nacional, mientras que las baterías cilíndricas y las baterías de paquete blando representan aproximadamente el 15% y el 5% respectivamente.
(5) Las baterías de litio de potencia se centran más en la potencia de carga y descarga, lo que requiere velocidades de carga rápidas, alta potencia de salida y resistencia a la vibración, con especial énfasis en una mayor seguridad y una alta densidad de energía para lograr una resistencia duradera, así como en el peso y el volumen. Requisitos de peso ligero;
(6) Las baterías de litio de potencia se refieren a baterías que proporcionan energía a los vehículos de transporte, generalmente en comparación con las baterías pequeñas que proporcionan energía a los dispositivos electrónicos portátiles;
Descripción general de la industria de baterías de litio para almacenamiento de energía
Batería de litio para almacenamiento de energía: El almacenamiento de energía se refiere principalmente al almacenamiento de energía eléctrica. Las baterías de litio para almacenamiento de energía se refieren principalmente a los paquetes de baterías de litio que se utilizan en equipos de generación de energía solar, equipos de generación de energía eólica y almacenamiento de energía renovable.
Se espera que la capacidad de almacenamiento de energía recién instalada en el mundo alcance los 130.9 GW/318.1 GWh en 2025, con una tasa de crecimiento compuesta del 79 % entre 2021 y 2025. Para 2030, la capacidad instalada de almacenamiento de energía recién agregada alcanzará los 535.8 GW/1575.0 GWh, con una tasa de crecimiento compuesta del 55 % entre 2021 y 2030.
- La capacidad del paquete de baterías de litio de almacenamiento de energía es superior a 2000 mAh, y algunas pueden alcanzar los 3400 mAh.
- Los paquetes de baterías de litio para almacenamiento de energía se utilizan principalmente en centrales eléctricas de almacenamiento de energía, como centrales hidroeléctricas, térmicas, eólicas y solares, servicios auxiliares de regulación de pico y modulación de frecuencia, productos digitales, productos de energía, médicos y de seguridad, y fuentes de alimentación UPS.
- En el sistema de almacenamiento de energía, la batería de litio de almacenamiento de energía solo interactúa con el convertidor de almacenamiento de energía a alto voltaje. El convertidor toma energía de la red eléctrica de CA para cargar el paquete de baterías; o el paquete de baterías suministra energía al convertidor y la energía eléctrica la convierte en CA a través de un convertidor y la envía a la red eléctrica de CA;
- Las centrales eléctricas de almacenamiento de energía con baterías de litio suelen utilizar baterías de fosfato de hierro y litio por razones de seguridad y económicas a la hora de elegir paquetes de baterías de litio. Algunas centrales eléctricas de almacenamiento de energía utilizan baterías de plomo-ácido y baterías de plomo-carbono;
- La preparación de baterías de litio para almacenamiento de energía hace hincapié en la capacidad de la batería, especialmente en la estabilidad operativa y la vida útil. Se debe prestar más atención a la consistencia del módulo de la batería. En términos de materiales de la batería, se debe prestar atención a la tasa de expansión y la densidad de energía, la uniformidad del rendimiento del material del electrodo, etc., con el fin de lograr una larga vida útil y un bajo costo del equipo de almacenamiento de energía en general.
- Las baterías de litio para almacenamiento de energía comunes son baterías primarias que utilizan litio metálico o aleación de litio como material del electrodo negativo y utilizan soluciones electrolíticas no acuosas. Son diferentes de las baterías de iones de litio recargables y de las baterías de polímero de iones de litio.
Debido a su alta densidad energética, larga vida útil y amplio rango de temperatura aplicable, las baterías de iones de litio han dominado la capacidad instalada de almacenamiento de energía electroquímica en el mercado de almacenamiento de energía de China en los últimos años, representando el 88.8% de la capacidad instalada total.
En 2023, las baterías de fosfato de hierro y litio representaron el 95.5% de los envíos de baterías de litio para almacenamiento de energía del sistema eléctrico de mi país.
La ventaja del fosfato de hierro y litio es su gran estabilidad térmica y la alta estabilidad de la estructura del material. Por lo tanto, su seguridad, confiabilidad, ciclo de vida y costo de ciclo completo son superiores a las baterías de litio ternarias, y sus características de batería son más adecuadas para aplicaciones de sistemas de energía.
