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動力鋰離子電池和儲能鋰離子電池有什么差別和聯系?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年04月06日  

電池是用來儲存電量的,從應用上來講,都是儲能的,因此可以說所有的鋰離子電池都是儲能鋰離子電池,后來為了區分應用,按場景分為消費、動力和儲能三種。消費類應用是在手機、筆記本電腦、數碼相機等消費類產品,動力類應用在電動汽車上,儲能類應用在儲能電站上。


動力鋰電池其實也是儲能電池的一種,重要應用于電動汽車,由于受到汽車的體積和重量限制以及啟動加速等要求,動力鋰電池比普通的儲能電池有更高的性能要求,如能量密度要盡量高,電池的充電速度要快,放電電流要大,但普通儲能電池的要求沒有這么高,根據標準,動力鋰電池的容量低于80%就不能再用在新能源汽車了,但稍加改造,還可以用在儲能系統中。


從應用場景來看,動力鋰離子電池重要用于電動汽車、電動自行車以及其它電動工具領域,而儲能鋰離子電池重要用于調峰調頻電力輔助服務、可再生能源并網和微電網等領域。


由于應用場景不同,電池的性能要求也有所不同。首先,動力鋰離子電池作為移動電源,在安全的前提下關于體積(和質量)能量密度盡可能有高的要求,以達到更為持久的續航能力。同時,用戶還希望電動汽車能夠安全快充,因此動力鋰離子電池關于能量密度和功率密度都有較高的要求,只是因為出于安全性考慮,目前普遍采用1C左右充放電能力的能量型電池。


絕大多數儲能裝置無需移動,因此儲能鋰離子電池關于能量密度并沒有直接的要求。至于功率密度,不同的儲能場景有不同的要求。


用于電力調峰、離網型光伏儲能或用戶側的峰谷價差儲能場景,一般要儲能電池持續充電或持續放電兩個小時以上,因此適合采用充放電倍率0.5C的容量型電池;關于電力調頻或平滑可再生能源波動的儲能場景,要儲能電池在秒級至分鐘級的時間段快速充放電,所以適合2C功率型電池的應用;而在一些同時要承擔調頻和調峰的應用場景,能量型電池會更適合些,當然,這種場景下也可以將功率型與容量型電池配合一起使用。


相關于動力鋰離子電池而言,儲能鋰離子電池關于使用壽命有更高的要求。新能源汽車的壽命一般在5-8年,而儲能項目的壽命一般都希望大于10年。動力鋰離子電池的循環次數壽命在1000-2000次,而儲能鋰離子電池的循環次數壽命一般要求能夠大于3500次。


在成本方面,動力鋰離子電池面對和傳統燃油動力源的競爭,儲能鋰離子電池則要面對傳統調峰調頻技術的成本競爭。另外,儲能電站的規模基本上都是兆瓦級別以上甚至百兆瓦的級別,因此儲能鋰離子電池的成本要求比動力鋰離子電池的成本更低,安全性也要求更高。


動力鋰離子電池與儲能鋰離子電池有一些差別,但從電芯上看,都是相同的,都可以采用磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池,重要差別在于BMS電池管理系統,電池的功率響應速度和功率特性、SOC估算精度,充放電特性等,都可以在BMS上去實現。簡單的理解,例如,一塊鋰電在第一天只用了一半的電量,然后又為它充滿電。假如第二天還如此,即用一半就充,總共兩次充電下來,這只能算作一個充電周期,而不是兩個。因此,通常可能要經過好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期,電量就會減少一點。不過,減少幅度非常小,高品質的電池充過多次周期后,仍然會保留原始電量的80%,很多鋰電供電產品在經過兩三年后仍然照常使用,就是這個原因。當然鋰電壽命到了最終還是要更換的。


鋰電的壽命一般為300~500個充電周期。假設一次完全放電供應的電量為Q,如不考慮每個充電周期以后電量的減少,則鋰電在其壽命內總共可以供應或為其補充300Q-500Q的電力。由此我們了解,假如每次用1/2就充,則可以充600-1000次;假如每次用1/3就充,則可以充900~1500次。以此類推,假如隨機充電,則次數不定。總之,不論怎么充,總共補充進300Q~500Q的電力這一點是恒定的。所以,我們也可以這樣理解:鋰離子電池壽命和電池的總充電電量有關,和充電次數無關。深放深充和淺放淺充關于鋰電壽命的影響相差不大。


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