Bilim ve teknolojinin hızla gelişmesi ve küresel enerji yapısının dönüşümüyle birlikte yenilenebilir enerji, gelecekteki enerji gelişiminin anahtarı haline geldi. Lityum iyon pillerİkincil pil kaynakları olarak 1990'lı yıllardan bu yana hızla gelişmiştir. Yüksek enerji yoğunluğu, uzun çevrim ömrü ve çevre dostu olma avantajları, bunların yeni enerji araçlarında, elektronik ürünlerde ve enerji depolama sistemlerinde yaygın olarak kullanılmasını sağlamıştır. Buna ek olarak, lityum iyon piller yenilenebilir enerji sektöründe giderek önemli bir araştırma aracı haline gelerek ev enerji depolama sistemlerindeki artışın artmasına yardımcı oluyor. Bu tür sistemlerin kurulması, güç sistemlerinin stabilitesini arttırdığı gibi maliyetlerden de tasarruf sağlamıştır.
Burada, pil performansı, maliyet, güvenlik ve çevresel etki de dahil olmak üzere, konut enerji depolaması için lityum iyon pilleri kullanmanın olumlu ve olumsuz yanlarını daha ayrıntılı olarak ele alacağız.
İçindekiler
Lityum-iyon pil yapısı
Evde depolama için lityum iyon pil geliştirme
Ev tipi lityum iyon pillerle ilgili sorunlar
Lityum iyon pillerle ilgili devam eden araştırmalar
Yerli lityum iyon pil pazarının beklentileri
Ev sahiplerine lityum iyon pil kullanma teşvikleri
Pil satın almayla ilgili bazı ipuçları
Lityum-iyon pil yapısı
Lityum iyon pil, öncelikle pozitif ve negatif elektrotlar arasında hareket eden lityum iyonlarına dayanan bir tür ikincil pildir (şarj edilebilir pil). Lityum-iyon piller genellikle hücreler, bir sigorta (veya PTC), koruma levhaları, kabuklar ve bazı aksesuarlardan oluşur. Koruma panosu esas olarak koruma çipleri, MOS tüpleri, dirençler, kapasitörler ve PCB kartlarından oluşur. Bu arada hücre, pozitif ve negatif elektrotları, elektrolitleri, diyaframı vb. içeren tek bir elektrokimyasal hücreyi ifade eder. Pozitif elektrotlar oluşturmak için kullanılan aktif maddeler genellikle lityum manganat, lityum kobalt, lityum nikel kobalt manganat veya lityum demir fosfattır. Negatif elektrotlar için grafit veya benzer grafit yapısına sahip karbon kullanılır. Organik elektrolit, lityum heksaflorofosfat içinde çözünmüş bir karbonat çözücüdür; polimer lityum iyon piller jel benzeri bir elektrolit kullanır.
Elektrikli bisikletler genellikle lityum nikel kobalt manganat (üçlü olarak da bilinir) artı az miktarda lityum manganat kullanır. Diyafram, lityum iyonlarının serbestçe geçmesine izin veren ancak elektronları engelleyen, mikro gözenekli yapıya sahip şekillendirilmiş bir polimer filmdir. Yaygın çeşitleri polietilen (PE), polipropilen (PP) veya onun kompozit filmi olan PP/PE/PP üç katmanlı diyaframdan yapılır. Pil kabuğu genellikle çelik kabuk, alüminyum kabuk, nikel kaplı demir kabuk, alüminyum-plastik film vb.'den oluşurken kapakta pilin pozitif ve negatif terminalleri bulunur.
Evde depolama için lityum iyon pil geliştirme
Ürün teknolojisi
Son yıllarda, lityum iyon pil teknolojisinin kademeli olarak gelişmesi ve olgunlaşmasıyla birlikte, yerli lityum iyon piller kapasite, güvenlik, çevrim ömrü vb. açılardan önemli teknik ilerlemeler kaydetmiştir. Şu anda, ana akım ev tipi lityum iyon pillerin enerji yoğunluğu 200-300Wh/kg'dır ve bazı ileri teknoloji ürünler 350Wh/kg'ı bile aşmaktadır. Ayrıca pil yönetim sistemi (BMS) teknolojisinin sürekli olarak yükseltilmesi, lityum iyon pillerin güvenliğinin de arttığı anlamına geliyor.
Pazar ölçeği
Son yıllarda, lityum iyon pil pazarının büyüklüğü hızlı bir genişleme eğilimi gösteriyor; küresel ev tipi lityum iyon pil pazarı 1'da 2010 milyar ABD dolarından 10'de 2020 milyar ABD dolarına yükseldi. Şu anda, lityum-iyon pil pazarı İlgili raporlara göre iyon pil pazarı esas olarak Çin, Japonya ve Güney Kore'de yoğunlaşıyor; Asya-Pasifik bölgesi küresel pazar payının %70'inden fazlasını oluşturuyor. Bu arada Avrupa bölgesi küresel pazarın yalnızca %10-15'ini oluşturuyor ve bu da Avrupa pazarının büyük bir gelişme potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor.
Maliyet azaltma
Lityum iyon pillerin maliyetinin düşürülmesi birçok hususu içermektedir ve üreticiler teknoloji, malzeme iyileştirme ve üretim optimizasyonu yoluyla pil performansını iyileştirmeye ve pil maliyetlerini düşürmeye devam etmektedir. Gelecekte araştırmaların derinleşmesi ve teknolojinin olgunlaşmasıyla birlikte lityum iyon pillerin üretim maliyeti de daha da azalacak.
Ev tipi lityum iyon pillerle ilgili sorunlar
Ücret
Lityum iyon pil teknolojisinin olgunlaşmasının devam etmesiyle birlikte üretim maliyetleri yıldan yıla düşüyor. Ancak hammaddelerin dengesiz dağılımı nedeniyle fiyat dalgalanmaları önemli olabilir, bu da lityum iyon pillerin maliyetini geleneksel pillerden daha yüksek hale getirir ve bu da büyük ölçekli uygulamalardaki rekabet gücünü kısıtlar.
dayanıklılık
Lityum iyon pillerin ömrü, döngü sayısı, şarj ve deşarj oranı, sıcaklık ve diğer faktörlere göre belirlenir. Pil döngü sayısı arttıkça pilin kapasitesi ve güç çıkışı azalabilir.
Çevre sorunları
Ev kullanımı için lityum iyon piller birçok kolaylık sağlarken aynı zamanda bazı çevresel sorunları da beraberinde getiriyor. Her ne kadar birçok lityum iyon pil üreticisi yeşil üretim süreçlerini benimsemiş olsa da, atık lityum iyon pillerin işlenmesinde hâlâ belirli bir çevresel risk bulunmaktadır. Örneğin atık piller, uygun şekilde kullanılmazsa toprağın, su kaynaklarının ve ekosistemlerin kirlenmesine neden olabilecek zararlı ağır metaller içerir.
Güvenlik tehlikeleri
Aşırı şarj ve deşarja, yüksek sıcaklıklara, ekstrüzyona ve diğer özel koşullara maruz kalan lityum iyon pillerde termal kaçak, yangın ve diğer güvenlik kazaları yaşanabilir. Pil yönetim sistemi (BMS) teknolojisindeki sürekli gelişmelere rağmen, lityum iyon pillerin güvenliği büyük ölçüde iyileştirildi; ancak aşırı durumlarda güvenlik kazaları olasılığı hala mevcuttur.
Lityum iyon pillerle ilgili devam eden araştırmalar
Verimli ve nispeten çevre dostu bir enerji depolama cihazı olarak lityum iyon piller, son yıllarda yoğun ilgi ve araştırma konusu olmuştur. Mevcut araştırmalar esas olarak malzemeleri, yapıyı, pil yönetimini, hızlı şarj teknolojisini, güvenliği ve diğer hususları optimize etmeye yöneliktir.
Malzeme yeniliği
Araştırmacılar pillerin enerji yoğunluğunu, ömrünü ve güvenliğini artırmak için yeni pozitif ve negatif elektrot malzemeleri araştırıyorlar. Örneğin, silikon malzemeler yakında negatif elektrotlar için geleneksel grafitin yerini alabilir ve böylece pillerin enerji yoğunluğunu artırabilir. Aynı zamanda araştırmacılar, pillerin enerji yoğunluğunu ve ömrünü artırmak için lityum açısından zengin malzemeler ve katmanlı lityum açısından zengin malzemeler gibi yeni katot malzemeleri de araştırıyorlar.
katı elektrolitler
Katı elektrolitler yeni nesil pillerdeki anahtar teknolojilerden biridir. Geleneksel lityum iyon pillerde kullanılan sıvı elektrolitlerle karşılaştırıldığında katı elektrolitler daha yüksek güvenliğe ve daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir. Şu anda araştırmacılar, geleneksel sıvı elektrolitlerin yerini alacak düşük maliyetli, yüksek iyonik iletkenliğe sahip katı elektrolitlerin geliştirilmesi üzerinde çalışıyorlar.
Batarya yönetim sistemleri
Pil yönetim sistemi, lityum iyon pillerin enerji kullanım oranında önemli bir bileşen olup pil ömrünü uzatır ve güvenliği artırır. Araştırmacılar, pillerin doğru kontrolünü ve optimum yönetimini sağlamak için daha akıllı pil yönetim sistemleri üzerinde çalışıyor.
Hızlı şarj teknolojileri
Hızlı şarj teknolojisi pilin şarj süresini kısaltabilir ve kullanım verimliliğini artırabilir. Araştırmacılar, daha hızlı şarj hızları ve daha yüksek şarj verimliliği elde etmek için darbeli şarj ve kablosuz şarj gibi daha verimli şarj teknolojileri üzerinde çalışıyor.
Yerli lityum iyon pil pazarının beklentileri
Enerji dönüşümü ihtiyaçları: Küresel enerji dönüşümünün ilerlemesiyle birlikte güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları giderek yaygınlaşıyor. Evsel lityum iyon piller, bu kesintili enerji kaynaklarının depolanmasına yardımcı olarak hanelerin kendi kendine yeterli bir enerji kaynağı elde etmelerine ve geleneksel fosil enerji kaynaklarına olan bağımlılıklarını azaltmalarına olanak tanıyor.
Elektrikli araçların popülaritesi: Elektrikli araç pazarının hızla gelişmesiyle birlikte, ev tipi lityum iyon pil enerji depolama sistemi, elektrikli araçlar için destekleyici bir tesis olarak kullanılmak üzere uyarlanabilir, enerji depolama çözümleri sağlayabilir ve menzillerini ve performanslarını daha da geliştirebilir.
Tepe-vadi elektrik fiyat politikası: Pek çok ülke ve bölge, kullanıcıları düşük fiyatlarla şarj etmeye ve elektriği yoğun saatlerde kullanmaya teşvik etmek için zirve vadi elektrik fiyatı politikaları uygulamaktadır. Ev tipi lityum iyon piller, kullanıcıların enerji maliyetlerini azaltmak için en yüksek seviyedeki elektrik fiyatlandırma politikalarından tam olarak yararlanmasına yardımcı olabilir.
Karbon nötrlüğü hedef tanıtımı: Dünyanın dört bir yanındaki ülkeler, enerji yapısı düzenlemesini teşvik etmek ve karbon emisyonlarını azaltmak için karbon nötrlük hedefleri önerdiler. Ev tipi lityum iyon pil enerji depolama sistemleri, enerji verimliliğini artırabilir, karbon emisyonlarını azaltabilir ve dünyanın karbon nötrlüğüne ulaşmasına yardımcı olabilir.
Teknolojik yenilik: Lityum iyon pil teknolojisinin geliştirilmesindeki sürekli ilerlemeyle kapasiteleri, güvenlikleri, çevrim ömürleri ve performansın diğer yönleri daha da geliştirilecek, maliyetler düşecek ve pazar rekabet gücü artacaktır.
Ev sahiplerine lityum iyon pil kullanma teşvikleri
Japonya
Japonya Ekonomi, Ticaret ve Sanayi Bakanlığı (METI), yaklaşık 98.3 milyon ABD doları bütçeyle, lityum elektronik pil takan hane ve işletmelere %66 oranında sübvansiyon sağlıyor. Sodyum sülfür pillerini örnek alırsak, Japon hükümeti yalnızca erken araştırma ve geliştirme çalışmalarına ücretsiz mali destek vermekle kalmıyor, fonların %50'sinden fazlasını sağlıyor, aynı zamanda teknoloji, pazar, tanıtım projeleri ve diğer yönleri de içeren destek sağlıyor ve devam ediyor. Ticari faaliyetten sonra sübvansiyon vermek.
USA
Federal vergi kredileri: ABD hükümeti, yenilenebilir enerji ve depolama sistemlerinin gelişimini teşvik etmek için bir dizi vergi kredisi sunmaktadır. Örneğin, Yatırım Vergisi Kredisi (ITC) ve Üretim Vergisi Kredisi (PTC), bir ev enerji depolama sisteminin satın alma maliyetini azaltmak için kullanılabilir. Bu arada, bazı eyaletler pil üretimine yatırım çekmek için nakit teşvikleri, vergi teşvikleri ve arazi kullanım hakları da dahil olmak üzere önemli teşvikler ve sübvansiyonlar sunuyor. Bazı eyaletler, evdeki enerji depolama sahiplerinin fazla güneş enerjisini şebekeye geri satmasına olanak tanıyan "net ölçüm" politikaları uygulayarak elektrik faturalarını da düşürüyor.
Almanya
2013 ile 2018 yılları arasında, Alman hükümeti hanelerde enerji depolama için %30'a kadar doğrudan kredi sübvansiyonu sağladı ve enerji kullanımı esas olarak evsel fotovoltaiklerle ilgili olduğundan, Almanya'nın faydalı evsel fotovoltaik politikaları evsel enerji depolama kurulumlarını teşvik etti.
Pil satın almayla ilgili bazı ipuçları
Kimyasal bileşimi anlayın
Lityum-iyon piller genellikle lityum, kobalt ve nikel gibi metal elementlerden oluşur. Bu öğelerin kaynağını ve çıkarma sürecini anlamak, pilin çevresel etkisini değerlendirmek açısından önemlidir. Alıcılar tedarikçilerden pil malzemeleri hakkında bilgi vermelerini isteyebilir ve çevre dostu ekstraksiyon süreçlerini kullanan sürdürülebilir kaynaklardan ürünler seçmeye çalışabilir. Ayrıca alıcılar, Avrupa Birliği'nin RoHS sertifikası ve Çin'in yeni enerji taşıt aküsü izlenebilirlik yönetimi platformu sertifikası gibi çevre koruma sertifikasına sahip markaları aramalıdır.
Kapasiteyi ve enerji yoğunluğunu göz önünde bulundurun
Alıcıların, uygulama ihtiyaçları için doğru pili seçebilmeleri için pilin kapasitesini ve enerji yoğunluğunu anlamaları gerekir. Genel olarak yüksek kapasiteli ve enerji yoğunluğuna sahip piller daha uzun pil ömrü sağlayabilir ve daha hafiftir. Ancak alıcıların şarj süresi ve kullanım ömrü gibi faktörleri de göz önünde bulundurması gerekiyor.
Pil güvenliğine dikkat edin
Lityum-iyon piller, uygunsuz kullanıldığında veya kullanıldığında güvenlik olaylarına neden olabilir. Bu nedenle alıcılar, iyi bir güvenlik geçmişine sahip ve titizlikle test edilmiş bir pil markası seçmelidir. Taşıma ve depolama sırasında alıcının ilgili güvenlik düzenlemelerine ve standartlarına da uyması gerekir.
Şarj hızını göz önünde bulundurun
Lityum iyon pillerin şarj hızı da dikkate alınması gereken bir faktördür. Hızlı şarj teknolojisi, pilin şarj süresini kısaltabilir ve verimliliği artırabilir, ancak aynı zamanda pil ömrü ve güvenliği üzerinde de etkiye sahip olabilir. Alıcı, gerçek talebe göre uygun şarj hızını seçmelidir.
Çevrim ömrünü göz önünde bulundurun
Lityum iyon pilin çevrim ömrü, belirli şarj ve deşarj koşullarında kullanılabilme sayısını ifade eder. Uzun çevrim ömrüne sahip bir pil, daha uzun bir servis ömrü sağlayabilir, bu da değiştirme sıklığını ve atık oluşumunu azaltır. Alıcılar, gerçek uygulama ihtiyaçlarına göre uzun çevrim ömrüne sahip pilleri seçebilirler.
Daha fazla ticari çözüm, sektöre genel bakış ve iş fikirlerine ilişkin yeni bakış açıları için abone olmayı unutmayın. Alibaba.com'da Okunanlar.
