Timpistí Stórála Fuinnimh Minic ag Spreagadh Éileamh Méadaitheach ar Shábháilteacht Dóiteáin in ESS
Is gléas comhtháite ceimiceach an-dian ar fhuinneamh é stóráil fuinnimh leictriceimiceach. Má tharlaíonn mí-úsáid ceallraí, amhail ró-mhuirearú, ró-urscaoileadh, ró-shruth, teitheadh teirmeach, agus gearrchiorcad inmheánach, is furasta go dtarlóidh carnadh teasa taobh istigh den cheallraí. Nuair a sháraítear an pointe criticiúil, tarlóidh teitheadh teirmeach, agus scaipfidh an teitheadh teirmeach go tapa, ag scaipeadh i measc modúl ceallraí, caibinéid ceallraí, agus fiú urranna ceallraí stórála fuinnimh. Cuirfidh na gáis inadhainte a scaoiltear nuair a dhóitear an ceallraí leis an am dócháin, méadóidh siad deacracht an mhúchta, agus cuirfidh siad fiú pléascadh faoi deara, rud a fhágfaidh damáiste tromchúiseach eacnamaíoch agus pearsanta sa deireadh.
Cionmhaireachtaí Cineál Ceallraí i dTimpistí Stórála Fuinnimh (Aonad: %)
Tarlaíonn timpistí ag stáisiúin chumhachta stórála fuinnimh go minic, agus ní mór aghaidh a thabhairt ar shaincheisteanna sábháilteachta stórála fuinnimh go práinneach: De réir staitisticí neamhiomlána ón Líonra Fuinnimh Idirnáisiúnta, tharla 37 pléascadh stáisiún cumhachta stórála fuinnimh ar fud an domhain ó 2011 go Eanáir 2022, agus tharla 4 díobh sin sa tSín. Ar an 16 Aibreán 2021, ba chúis le timpiste stáisiún cumhachta stórála fuinnimh ag Beijing Guoxuan Fuweis Solar Storage and Charging Technology Co., Ltd. bás amháin, fuair beirt chomhraiceoirí dóiteáin bás, gortaíodh comhraiceoir dóiteáin amháin, agus tharla caillteanais dhíreacha maoine de 16.61 milliún yuan; ó thaobh timpistí feithiclí fuinnimh nua de, de réir sonraí a d’eisigh Biúró Dóiteáin agus Tarrthála na hAireachta um Bainistíocht Éigeandála, sa chéad ráithe de 2022, tuairiscíodh 640 tine feithiclí fuinnimh nua san iomlán sa tSín, méadú 32% ar an tréimhse chéanna anuraidh; Ó thaobh chineál na ceallraí timpiste de, ba chúis le 82% de na timpistí stórála fuinnimh cadhnraí litiam trínártha, den chuid is mó toisc nach bhfuil teocht dianscaoilte ábhar an leictreoid dhearfaigh sa cheallraí litiam trínártha ach 200°C, rud atá seans maith go dteipfidh ar theitheadh teirmeach agus dá bhrí sin tine.
Rabhadh Luath: An Chéad Líne Chosanta do Shábháilteacht ESS, ag Forbairt le Ceanglais Níos Déine maidir le Teitheadh Teirmeach
Rabhadh luath: Tá na ceanglais maidir le teitheadh teirmeach ag méadú, rud a chuireann ceanglais níos airde ar theicneolaíocht rabhaidh luath. Comhtháthaíonn teicneolaíocht rabhaidh luath maidir le teitheadh teirmeach meicníocht teipe sábháilteachta ceallraí le teicneolaíocht faisnéise saorga sonraí móra den chuid is mó chun samhlacha rabhaidh luath sábháilteachta a bhunú do mhodhanna teipe éagsúla. I measc na cinn a úsáidtear go coitianta tá gearrchiorcad inmheánach ceallraí, taisciú litiam, neamhghnáchaíocht acmhainne, etc. Léirítear na hathruithe neamhghnácha seo sa cheallraí mar neamhghnáchaíochtaí nó conairí neamhghnácha voltais, teochta, reatha agus sonraí eile i sonraí oibríochta na ceallraí. Trí anailís iltoiseach ar voltas, sruth, teocht agus sonraí eile a thaifeadann BMS le linn oibriú ceallraí, is féidir faisnéis locht na ceallraí a aithint, agus is féidir riosca sábháilteachta na ceallraí a mheas chun cuspóir an rabhaidh luath a bhaint amach. Le feabhas leanúnach ar riachtanais an tionscail maidir le teitheadh teirmeach, tá an sprioc teite teirmeach méadaithe ón 5 nóiméad bunaidh go 30 nóiméad, 60 nóiméad, agus fiú níos mó ná 24 uair an chloig gan tine oscailte/gan scaipeadh, rud a chuireann ceanglais níos airde ar theicneolaíocht chosanta agus cosc teite teirmeach an chórais ceallraí cumhachta.
Amach anseo, tá sé fós riachtanach braiteoirí níos íogaire agus níos iontaofa a fhorbairt ar an mbonn atá ann cheana féin agus a gcostais a laghdú, agus ag an am céanna a fhiosrú an bhfuil modhanna rabhaidh luatha níos éifeachtaí ann chun sábháilteacht agus iontaofacht chórais ceallraí litiam-ian a fheabhsú tuilleadh. Mar shampla, sa chóras rabhaidh luath ina bhfuil an teocht mar an príomhpharaiméadair tréith, bíonn earráidí áirithe sna teirmeacúplaí nó sna braiteoirí a úsáideadh san am atá thart chun teocht an dromchla a thomhas go díreach. Faoi láthair, tá saineolaithe agus scoláirí ag smaoineamh ar úsáid a bhaint as braiteadh infridhearg nó braiteoirí ionsuite chun cruinneas na sonraí teochta tomhaiste a fheabhsú. Amach anseo, is féidir modhanna tomhais teochta níos cruinne agus braiteoirí teochta ionsuite atá frithsheasmhach in aghaidh teochta ard agus ardchruinneas a úsáid chun teocht na ceallraí a mhonatóiriú. Ba cheart go mbeadh an cruinneas níos airde ar a laghad ná na ceanglais is airde de na caighdeáin chruinnis atá ann cheana féin. Ina theannta sin, is féidir an córas monatóireachta ceallraí a chomhcheangal leis an teicneolaíocht tuartha teochta ceallraí chun sonraí teochta ceallraí níos cruinne a fháil.
Dúshláin maidir le Múchadh Dóiteáin: Riosca Ard Dóiteáin agus Múchadh Deacair i gCórais Stórála Fuinnimh
Deireadh múchta dóiteáin:
Is é “teitheadh teirmeach” bunús na nguaiseacha sábháilteachta a bhaineann le ceallraí litiam-ian: Tá trí chéim i meicníocht teitheadh teirmeach ceallraí litiam-ian. An chéad chéim: céim tosaigh teitheadh teirmeach ceallraí litiam. Mar gheall ar fhachtóirí inmheánacha agus seachtracha, ardaíonn teocht inmheánach na ceallraí go tapa go 90 ~ 100 ℃. Ag an am seo, dianscaoileann an ciseal pasivithe SEI ar dhromchla an leictreoid dhiúltaigh agus scaoileann sé teas ollmhór, rud a fhágann go n-ardóidh teocht inmheánach na ceallraí go tapa; nuair a shroicheann an teocht 135 ℃ agus 166 ℃ faoi seach, tosaíonn na diafragmaí PE agus PP ag leá. De réir mar a ardaíonn an teocht níos faide, crapadh an diafragma, agus déanann na leictreoidí dearfacha agus diúltacha teagmháil lena chéile chun gearrchiorcad a chur faoi deara, rud a fhágann go scaoiltear teas leanúnach ón gceallraí. An dara céim: céim bholgtha na ceallraí, ag teocht de thart ar 250 ~ 350 ℃, imoibríonn litiam leis an tuaslagóir orgánach san leictrilít chun gás hidreacarbóin inadhainte a ghalú. An tríú céim: teitheadh teirmeach na ceallraí, céim teipe pléasctha, sa chéim seo, leanann an t-ábhar leictreoid dhearfach sa stát luchtaithe ag dul faoi imoibriú dianscaoilte ocsaídiúcháin foréigneach leis an leictrilít, rud a ghineann teocht ard agus méid mór gáis thocsainigh, rud a fhágann go ndónn an ceallraí go foréigneach nó fiú go bpléascann sé.
Córais stórála fuinnimh ceallraí litiam-ian is aonaid stórála réamhdhéanta de chineál coimeádán iad den chuid is mó. De ghnáth, bíonn na córais seo comhdhéanta de mhórán cealla ceallraí atá ceangailte i sraith agus i gcomhthreomhar chun modúil ceallraí a fhoirmiú. Ansin, ceanglaítear na modúil seo i sraith chun sreanga ceallraí a chruthú, a chomhtháthú tuilleadh i gcomhthreomhar i gcomh-aireachta ceallraí stórála fuinnimh aonair.
Léiríonn tinte a bhaineann le córais stórála fuinnimh ceallraí litiam-ian roinnt tréithe ar leith:
- Dóchán dian agus iomadú teirmeach tapa
- Ard-thocsaineacht, deatach dlúth, agus acmhainneacht shuntasach guaise
- Ardriosca athadhainte agus deacracht mhór i múchadh
Mar thoradh air sin, tá aird mhéadaithe tugtha le blianta beaga anuas ar imní sábháilteachta a bhaineann le córais stórála fuinnimh bunaithe ar ian litiam.
Dúshláin maidir le Múchadh Dóiteáin: Easpa Gníomhairí Múchta Spriocdhírithe
Easpa Gníomhairí Dírithe um Chosc Dóiteáin do Chórais Stórála Fuinnimh:
I bhfianaise an riosca ard dóiteáin agus an deacracht a bhaineann le córais stórála fuinnimh a mhúchadh, is minic nach mbíonn gníomhairí múchta dóiteáin reatha éifeachtach i gcás dóiteáin ceallraí litiam-ian. Mar shampla, is beag éifeacht a bhíonn ag múchtóirí púdair thirim maidir le dóiteáin den sórt sin a mhúchadh. Ní féidir le gníomhairí cosúil le Halon 1301, CO₂, agus FM-200 (heipteafluaraprópán) ach lasracha oscailte a mhúchadh ach ní féidir leo cosc bunúsach a chur ar thús teitheadh teirmeach ná ar athlasadh. Tá easpa cumais fuaraithe ná éifeachtacha múchta dóiteáin ag na gníomhairí seo, rud a fhágann nach bhfuil siad oiriúnach do dhóiteáin ceallraí litiam.
Cé go bhfuil córais uisciúcháin uisce aibí go teicniúil, costéifeachtach agus neamhdhíobhálach don chomhshaol, cuireann siad fuarú agus múchadh dóiteáin éifeachtach ar fáil. Mar sin féin, tá míbhuntáistí suntasacha ag baint le huisce mar mheán múchta: teastaíonn méideanna móra uaidh, tréimhsí fada comhrac dóiteáin, agus tá baol ard ann go ndéanfar ciorcaid ghearra agus damáiste dochúlaithe do na cadhnraí, rud a fhágann nach féidir an stáisiún stórála fuinnimh a oibriú i ndiaidh na tine.
Tá gníomhairí múchta dóiteáin uiscebhunaithe réasúnta éifeachtach maidir le tine a fhuarú agus a mhúchadh: Go ginearálta, is beag éifeacht atá ag gníomhairí múchta dóiteáin sholadacha maidir le tine a chomhrac i gcórais stórála fuinnimh ceallraí litiam-ian; bíonn drochéifeachtúlacht múchta dóiteáin ag gníomhairí múchta dóiteáin gáis agus bíonn éifeachtaí fuaraithe teoranta acu; ní hamháin go bhfuil gníomhairí múchta dóiteáin uiscebhunaithe neamhdhíobhálach don chomhshaol agus ar chostas íseal, ach bíonn éifeachtaí fuaraithe agus múchta dóiteáin suntasacha acu freisin. Dá bhrí sin, déantar cosaint múchta dóiteáin i gcás guaiseacha dóiteáin cadhnraí litiam, go háirithe córais ceallraí litiam stórála fuinnimh ar scála mór, agus déantar gníomhairí múchta dóiteáin nua ardéifeachtúlachta, frith-athadhainte agus córais agus gléasanna scaoilte gníomhaire múchta dóiteáin a dhearadh agus a fhorbairt, rud a chabhróidh leis an... cur i bhfeidhm tráchtála ar scála mór córas stórála fuinnimh ceallraí litiam-ian.
I gcomparáid le Ceallraí Cumhachta EV, is Mó Guaiseacha a Bhíonn i nDóiteáin i gCórais Stórála Fuinnimh
Agus na difríochtaí idir scála agus riachtanais feidhmíochta cadhnraí stórála cumhachta agus cadhnraí cumhachta feithiclí leictreacha á mbreithniú, déanaimid anailís den chuid is mó ó na gnéithe seo a leanas:
Scála an chórais ceallraí: Córais stórála fuinnimh litiam-ian araon agus feithiclí leictreacha cadhnraí litiam-ian 48v 60v 72v 96v mar aonaid bhunúsacha, agus is féidir a gcomhpháirteanna a roinnt ina gceithre leibhéal: cealla ceallraí, modúil, pacáistí ceallraí, agus córais. Mar sin féin, tá líon na gcealla ceallraí i gcórais stórála fuinnimh i bhfad níos mó ná líon na gcealla ceallraí i gcórais ceallraí feithiclí leictreacha, agus tá fuinneamh foriomlán na bhfeistí stórála fuinnimh 1 go 2 ord méide níos airde ná fuinneamh córais ceallraí feithiclí leictreacha, rud a fhágann go bhfuil méid agus tionchar timpistí dóiteáin níos tromchúisí.
Sásra timpistí dóiteáin: Is iad mí-úsáid ceallraí is cúis le tine i gcórais stórála fuinnimh agus i gceallraí feithiclí leictreacha araon, rud a fhágann go mbíonn ceallraí amháin ag teitheadh go teirmeach, rud a fhágann go mbíonn timpistí dóiteáin ar scála mór ann. Mar sin féin, níl tréithe scaipthe tine an dá cheann díreach mar a chéile. I ndóiteáin feithiclí leictreacha, ardaíonn teocht cill ceallraí atá ag teitheadh go teirmeach, rud a fhágann go mbíonn tine i gcealla ceallraí nó i modúil atá in aice láimhe; cé go mbíonn córais stórála fuinnimh comhdhéanta de níos mó ná dosaen nó fiú mórán modúl de ghnáth, agus is gnách go mbíonn tine ag scaipeadh idir modúil mar gheall ar theitheadh teirmeach ceallraí aonair.
Bearta coiscthe agus rialaithe dóiteáin: De ghnáth, bíonn gá le dearadh sábháilteachta modúl, córas bainistíochta ceallraí, córas rabhaidh dóiteáin agus córas comhraicthe dóiteáin a chur san áireamh i gcás córais stórála fuinnimh ceallraí lifepo4 a chosc agus a rialú. Mar sin féin, mar gheall ar theorainn toirte urrann na ceallraí, is gnách go mbíonn baint ag cosc agus rialú dóiteáin i gcóras ceallraí feithiclí leictreacha leis an dá leibhéal tosaigh. I gcás córais stórála fuinnimh, ós rud é go mbriseann teitheadh teirmeach ceallraí litiam-ian i slabhra agus go scaipeann tine go tapa, tá tráthúlacht an chórais rabhaidh agus éifeachtacht an chórais chomhraicthe dóiteáin an-tábhachtach.
Caighdeáin mheasúnaithe sábháilteachta: Chun measúnú sábháilteachta a dhéanamh ar chadhnraí cumhachta feithiclí leictreacha, féach UL2580-2013 “Caighdeán Sonraíochta Sábháilteachta Ceallraí Feithiclí Leictreacha” agus GB/T 31485-2015 “Riachtanais Sábháilteachta agus Modhanna Tástála do Cheallraí Cumhachta d’Fheithiclí Leictreacha” agus caighdeáin agus sonraíochtaí eile. Faoi láthair, níl aon chaighdeán meastóireachta cainníochtúil ann maidir le sábháilteacht ceallraí stórála fuinnimh. I bhfeidhmchláir phraiticiúla, luaitear formhór na gcaighdeán tástála ábhartha do chadhnraí litiam-ian d’fheithiclí leictreacha. Teastaíonn taighde domhain ar conas córas meastóireachta sábháilteachta córas stórála fuinnimh a chainníochtú.
Agus an méadú iarbhír ar an éileamh ar chríocha rabhaidh luatha agus comhrac dóiteáin de chórais stórála fuinnimh agus na difríochtaí agus na comparáidí le cadhnraí cumhachta feithiclí leictreacha á gcur san áireamh, creidimid go bhféadfadh an t-éileamh ar chomhrac dóiteáin stórála fuinnimh méadú go suntasach le forbairt mhór an tionscail stórála fuinnimh, rud a chruthóidh deis mhaith d'fhorbairt an tionscail.
Borradh faoi Thacaíocht Beartais i Sábháilteacht Dóiteáin Stórála Fuinnimh: Rian Fáis Fadtéarmach
Leagann an polasaí béim ar shábháilteacht na cosanta dóiteáin stórála fuinnimh, rud atá tairbheach d’fhorbairt an tionscail: ceanglaítear sna “Rialacháin Sábháilteachta Stáisiúin Chumhachta Stórála Fuinnimh Leictriceimicigh (Dréacht le haghaidh Tráchtanna)” a eisíodh i Meán Fómhair 2021 go ndéanfar cosaint dóiteáin stórála fuinnimh a chomhtháthú sa chóras faireachais físe agus go mbunófar réitigh chórasacha, atá níos scagtha agus níos teicneolaíochta, agus sonraítear ann na ceanglais sábháilteachta do cheanglais theicniúla sábháilteachta trealaimh stáisiúin chumhachta stórála fuinnimh, oibriú, cothabháil, athchóiriú, tástáil, etc. Mhol an “14ú Plean Cúig Bliana d’Obair Náisiúnta um Chosaint Dóiteáin” a eisíodh i mí Feabhra 2022 dearadh cosanta dóiteáin agus bainistíocht foinse a neartú timpeall ar shaoráidí nua stórála fuinnimh. Cuireann beartais éagsúla ceanglais mhionsonraithe chun cinn maidir le tógáil agus bainistíocht stáisiún cumhachta stórála fuinnimh; treoraíonn siad tógáil saoráidí cosanta dóiteáin stórála fuinnimh tacaíochta chun sábháilteacht oibríochtaí stáisiún cumhachta stórála fuinnimh a fheabhsú; cuireann siad sprioc acmhainne suiteáilte agus laghdú costais agus feabhsúcháin éifeachtúlachta 2025 chun cinn, agus treoraíonn beartais forbairt an mhargaidh stórála fuinnimh.
Le cur i bhfeidhm roinnt beartas agus caighdeán a bhaineann le sábháilteacht dóiteáin stórála fuinnimh, is féidir a thuar go méadóidh scála na hacmhainne suiteáilte stórála fuinnimh go tapa. Leanfar de bheith ag béim ar thábhacht na cosanta dóiteáin stórála fuinnimh faoi na caighdeáin nua. Táthar ag súil go méadóidh cion na hinfheistíochta i gcosaint dóiteáin stórála fuinnimh tuilleadh, agus d’fhéadfadh fána sneachta fada a bheith i ndán don tionscal cosanta dóiteáin stórála fuinnimh.
Feidhmeanna éagsúla iartheachtacha maidir le sábháilteacht dóiteáin stórála fuinnimh réidh le leathnú tapa
Tá cásanna feidhmchláir iartheachtacha éagsúlaithe, agus meastar go méadóidh méid na dtáirgí cosanta dóiteáin stórála fuinnimh le linn thréimhse an 14ú Plean Cúig Bliana: áirítear páirteanna struchtúracha, comhpháirteanna leictreonacha, chassis agus gníomhairí múchta dóiteáin den chuid is mó i measc na n-amhábhar iartheachtacha i slabhra tionscail táirgí cosanta dóiteáin stórála fuinnimh; chomh maith le stáisiúin chumhachta stórála fuinnimh, áirítear feithiclí fuinnimh nua, rothair leictreacha agus stóráil fuinnimh tí i gcásanna feidhmchláir iartheachtacha táirgí cosanta dóiteáin stórála fuinnimh freisin. De réir mar a leathnaíonn scála na stórála fuinnimh sa tionscal iartheachtach, beidh caighdeáin sábháilteachta dóiteáin níos déine, agus beidh ionchais leathana ag baint leis an éileamh ar tháirgí cosanta dóiteáin stórála fuinnimh.
Táimid ag súil go sroichfidh margadh cosanta dóiteáin stórála fuinnimh intíre 2025 billiún yuan faoi 6.514, le CAGR de 113% ó 2021 go 2025; tá an cosán cosanta dóiteáin stórála fuinnimh amach anseo fada agus géar, agus meastar go mbainfidh sé fás tapa amach. Is iad seo a leanas na príomhthoimhdí:
Cumas nua suiteáilte stórála fuinnimh leictriceimicigh na Síne: De réir Pháipéar Bán Taighde Tionscail Stórála Fuinnimh 2023, is é 2024MW cumas nua suiteáilte stórála fuinnimh leictriceimicigh na Síne in 1559.6. Glacaimid leis go bhfásfaidh an cumas carnach suiteáilte stórála fuinnimh leictriceimicigh ag ráta fáis bliantúil cumaisc de 64% ó 2021 go 2025; Bunaithe ar an gcóimheas stórála fuinnimh de phríomhchúigí sa tSín mar a ríomh GGII, glacaimid leis gurb é 2 uair an chloig an t-am stórála;
Cóimheas infheistíochta cosanta dóiteáin: De réir fhógra Chuideachta Dóiteáin Qingniao, is é thart ar 2% an cion reatha de chaiteachas cosanta dóiteáin sa tSín, atá níos airde thar lear; Táimid ag súil go leanfaidh cion na hinfheistíochta i gcosaint dóiteáin ag méadú le heisiúint “Rialacháin Sábháilteachta Stáisiúin Chumhachta Stórála Fuinnimh Leictriceimicigh”, ag glacadh leis go sroichfidh cion na hinfheistíochta i gcosaint dóiteáin 7% faoi 2025;
Meánphraghas tairiscintí stórála fuinnimh: De réir sonraí Jibang New Energy Network, shroich meánphraghas tairisceana foriomlán tionscadal stórála fuinnimh tipiciúil in 2024 1.476RMB/Wh, agus leag an Riarachán Náisiúnta Fuinnimh agus daoine eile béim ar an ngá atá le stáisiúin chumhachta stórála fuinnimh costais a bharrfheabhsú agus iad á bhforbairt. Glacaimid leis go laghdóidh costas tionscadal stórála fuinnimh 5% gach bliain.
