국가가 구체적인 정책을 내놓으면서 동력 배터리의 단계적 활용에 대한 이슈가 최근 들어 국가적으로 구체적인 정책을 내놓으면서 동력 배터리의 단계적 활용에 관한 이슈가 최근 많이 대두되고 있다.인터넷을 보면 삼원 리튬배터리, 인산철리튬 배터리, 기타 양극재 배터리 중 어떤 종류가 사다리를 이용하기에 더 적합한가?
우리는 관방을 막론하고 책임 있는 메인프레임 공장들을 회수하든, 대중을 불문하고, 이 업계에 뛰어들기를 원하는 종사자들의 입장에서만 이 문제를 바라보고 있습니다.나는 어느 분야에 시간을 쏟아야 가장 가치가 있는가.여기서 가치가 있는 것은, 안정적인 수익을 포함할 가능성이 높을 뿐만 아니라, 시간적 여유가 있어야 하며, 장기간 이후에, 나의영역이 적어도 존재합니다.
계단을 이용한 수익의 고저가 3원이냐 철리튬이냐에 달려 있지 않기 때문이다.여기에서 코너를 돌려 어떤 특징의 배터리가 추가적인 계단 이용을 개발하기에 적합한지 논의해 보십시오.
1 양극재에 따른 전기 코어 성능의 차이
양극재의 안전성과 에너지 밀도, 출력밀도는 현재 차종별로 리튬배터리 유형에 대해 취사선택한 기본 근거가 되지만, 후술에서 보듯 동력 배터리 자체의 특성을 볼 수 있고, 계단 이용 성능의 좋고 나쁨을 완전히 결정할 수는 없다.
1) 망간산리튬
망간산리튬은 비교적 역사가 긴 리튬배터리 재료로 안전성이 높고, 특히 과충전에 강한 것이 장점이다.망간산리튬은 자체 구조의 안정성이 좋기 때문에, 배터리 셀 설계 시 양극재의 사용량이 음극을 너무 많이 초과할 필요가 없다.이렇게 하면, 전체 체계 속의 활성 리튬이온의 양이 많지 않고 음극에 있게 된다.가득 차면 양극에 많이 남아 있지 않다.충전 상태가 지나도 음극에 리튬이온이 많이 쌓여 결정을 내리는 일은 없다.따라서 망간산 리튬의 내과충전 능력은 상용 재료 중에서 가장 좋다.
또한 재료가 저렴하고 생산 공정에 대한 요구가 상대적으로 높지 않아 비교적 일찍 광범위한 응용을 획득한 양극재입니다.
2)인산철리튬
인산철리튬의 장점은 주로 안전성과 순환수명에서 나타난다.주요 결정 요인은 리튬인산철의 올리브석 구조에서 나왔다.이러한 구조는, 한편으로는 인산철리튬의 낮은 이온 확산 능력을 초래하는 한편, 다른 한편으로는 비교적 좋은 고온 안정성과 양호한 순환 성능을 갖게 한다.
인산철리튬도 단점이 뚜렷하고 에너지 밀도가 낮으며 일치성이 떨어진다.
에너지 밀도가 낮은 것은 재료 자체의 화학적 성질에 의해 결정되며, 한 인산철 리튬대 분자는 단지 하나의 리튬 이온만을 수용해야 한다.
3) 삼원리튬
3원 리튬 양극재는, LiCoO2, LiNiO2와 LiMnO2의 3중 재료의 장점을 종합한 것으로, 동일 셀 내부에서 시너지 효과를 형성하고 재료 구조의 안정성, 활성, 원가를 겸비그 저온 효과도 뚜렷하다리튬인산철배터리보다 낫다.
세 가지 원소 중 Ni의 함량이 높을수록 전기 셀의 에너지 밀도가 높아지는 동시에 전기 셀의 안전성이 낮아집니다.실제 적용에서 세 가지 재료의 전기 코어에서의 비례 관계는 시간이 경과함에 따라 계속 변동하고 있습니다.에너지 밀도에 대한 사람들의 추구가 점점 더 높아짐에 따라 Ni의 비중도 점점 높아지고 있습니다.배터리 자체의 안전성능 향상과 시스템 모니터링 사고처리 능력 향상도 3원 리튬배터리 시장 확장을 추진할 것이다.
2 퇴역 동력 배터리의 주요 대칭은 납산 축전지이다
현재 납산축전지를 응용하고 있는 장면에 대해서는 가격이 민감하고 공간이 민감하지 않고 성능이 민감하지 않아 납산전지를 이용하는 경우가 많다.은퇴 동력 배터리가 가격 문제를 해결하면 납산의 일부 애플리케이션을 대체할 가능성이 큽니다.
납산축전지와 추리동력 리튬배터리의 특성을 비교한 문헌이 있다.대다수의 자동차 제조업체와 배터리 공장의 권고에 따라 용량의 7080%가 남아 있는 EV 리튬 이온 배터리 팩을 교체해야 하며, 그렇지 않을 경우 예상치 못한 운전자 고장과 안전 문제가 발생할 수 있다.현재 이 과정은 통상적으로 차량이 3~5년 동안 운행되는 경우에 발생합니다이후 전기차 동력 배터리 팩 교체를 고려해야 한다.
퇴역 리튬배터리의 일부 성능 파라미터가 다소 떨어졌음에도 불구하고 납산 배터리와 비교했을 때 여전히 우세하다.표 1의 데이터 표에서 알 수 있듯이 퇴역 배터리는 순환 수명과 에너지 밀도가 납산 배터리보다 훨씬 높으면서도 납산 스토리지의 가격 이점이 약합니다.
표 1 리튬 이온 배터리와 납산 배터리의 파라미터 비교
3 사다리 이용에 영향을 미치는 주요 요인
1) 검출, 선별, 재가공 원가
퇴역 동력 배터리의 재활용 생존 공간은 새 배터리 원가가 낮아지면서 점점 밀리게 될 수도 있습니다.단기적으로는 다른 유형의 전원에 충격을 받지 않고 가격 인하 이후의 새로운 셀 충격을 포함하며, 이는 사다리꼴을 이용한 셀 세분품류의 선택에 있어 우선 고려해야 할 요소이다.
GGII에 따르면 2017년 말 동력 배터리 가격은 2017년 초보다 20~25% 하락했다.리튬인산철배터리 세트 가격은 연초 1.8~1.9위안/Wh에서 연말 1.45~1.55위안/Wh로 떨어졌다.3원 동력 배터리 팩 가격은 연초 1.7~1.8원/Wh연말의 1.4~1.5위안/Wh까지 떨어졌다.
2017년 중반 180Wh/kg였던 동력 배터리는 2020년이면 에너지 대비 300Wh/kg로 발전할 것이라는 뉴스 보도가 나왔다.2020년이 되면, 전세계 배터리 시스템의 kWh당 평균 가격은, 대략 1000위안, 100달러 그리고100유로 사이"라고 말했다.
신구 배터리의 가격차가 검사재가공설비교체구제 등 2차 전지의 종합원가에 가까울 때 중고 배터리는 재활용할 가치가 없는 경우가 생길 수 있다.역사적 데이터를 이용할 수 있다면 검출원가의 일부를 절감하고 이 시점은 늦게 올 것이다.
재활용할 충동이 없는 이후 동력 배터리는 분해수거 원재료라는 방식만 집중적으로 다뤄진다.배터리 분해는 라이프사이클이 긴 일종의 솔레노이드 처리 방식이어야 합니다.물론, 전심 2차 처리 및 통일된 사양, 모듈형 설계, 배터리 팩 운영 모드 등은, 전심 레벨의 2차 이용에 영향을 미치고 있어, 더 지켜봐야 한다.관련 기술 발전 상황, 가공 코스트의 저감 추이.
2) 처리기술에 원가를 절감할 수 있는 공간이 있어 효율성을 높일 수 있는 공간
이 각도는 사실 1)의 연장으로, 어떤 셀이 소량의 연구개발 지원 양산 애플리케이션을 실현할 수 있을까요?
a규격 일치성
전기 자동차 산업 전기에 출현해, 전기 코어의 종류도 많고, 양도 크지 않은 반면, 전기 코어의 검출은, 타입 별로 파라미터의 개성화가 강하기 때문에, 지금까지는, 18650과 같은 범용 사양의 전기 코어가 비교적 가치가 갖추어져 있다고 말할 수 있다.
b 역사적 데이터가 있는 셀
역사 데이터가 있고 동력 배터리가 어떤 남용을 겪었는지, 충방전 용량의 총체적 변화 상황, 전압이 기록돼 있다.전기 코어의 외부 특성과 내재된 구조 사이의 관계에 대한 연구 성과에 힘입어 배터리를 입수하지 않고도 초보적인 일치성 평가, 잉여 가치 평가, 안전성 평가를 실시할 수 있다.
2017년 이후 등록된 신에너지차 제품, 비개인 구매 신에너지차,
개인이 구입한 상용차 및 전용차는, 국가 표준 "전기 자동차 원격 서비스 및 관리 시스템 기술 규범(GB/T 32960)"에 따라 해당 데이터를 업로드해야 합니다.개인이 구입한 새로운 에너지 승용 차량은 완성차 차량 상태, 충전 상태, 운행 모드가 변화할 때 관련 데이터를 업로드하지만, 오리엔테이션 수는 포함하지 않습니다.에 따르면, 그 전에 차량별 배터리 코어의 데이터 기록 상황은 들쭉날쭉할 수 있다.
3) 동력 배터리 2차이용 장면
현재 알려진 것은 전력저장발전소, 신에너지발전소, 가정용 에너지저장, 전력보급차량, 저속전기차량, 통신기지국, 신에너지 가로등 등이다.각각의 응용 장면에 대해 배터리의 성능 요구, 가격에 대한 민감도, 구체적인 데이터 없이 결론을 내리지 못하고 후속적으로 구체적인 데이터를 파악한 후, 다른 주제에목은 좀 더 논의됩니다; 이들의 수요에 따라 필연적으로 사용자 선택에 영향을 미치며, 배터리의 어떤 성능에 관심을 두는 것은 객관적으로 존재하는 연동 관계입니다.
4 전형적인 퇴역 동력 배터리 응용 장면의 예인 통신 기지국
Chunbo ZHU는 2017년에 IEEE에 발표한 한 논문, 'Effect of remaining cycle life on economy of retired electric vehicle lit'을 발표했다.m-ion battery second- use in backup power for communication base station, 통신 기지국에 대해 동력 배터리를 이용한 추리 모델, 문장에 대한 발표 주기, 데이터만 있다.이 사례에서 알 수 있듯이,장면의 상세한 정보는 일종의 심지의 응용이 적절한지 평가하는 것이 중요하기 때문에 너무 두루뭉술한 평가가 적절하거나 부적절하다는 것은 비과학적이다.
1) 작업조건과 응용장면
중국에서 통신 기지국의 수는 매우 방대하고 분포 범위가 넓으며, 외딴 교외 지역, 도로 양쪽, 산 정상에 점점 더 많은 기지국을 건설하고 있다.기술의 진보에 따라 그리드가 도달할 수 없는 오지, 태양 에너지와 풍력 에너지와 같은 재생 가능 에너지가 기지국에 전력을 공급하는 것도 이미 광범위하게 나타나고 있다.
현재 납산 배터리의 시장가격과 그 후처리비용은 각각 0.6위안/Wh와 0.2위안/Wh이다.중국철탑유한공사가 개발한 테스트 기준에 요구되는 납산축전지는 순환수명이 200회를 넘는다.통신 기지국 관리 단원에 의한 연구, 통신 기지국의 예비 전원 작업 조건, 응용장면 및 관련된 상세 파라미터는 표 2에 나와 있습니다.
표 2, 기지국의 작업 조건과 응용 장면 파라미터
*신에너지 장면은 낮에는 태양광을 기지국 전원으로 사용하고 배터리팩은 충전하고 밤에는 예비 배터리팩을 사용해 기지국 운행을 유지하며 배터리팩은 하루 1회 충전 사이클에 해당한다.
**고온 장면과 세 가지 또는 네 가지 전기 장면은 매월 정전 횟수 ≤4.5회로 정의합니다.
***하나 또는 두 가지 전력 광경은 매월 정전 횟수 ≤3.5회로 정의됩니다.이곳에서는 정상적인 전기 공급이 중단되어야 배터리에 전기가 공급된다.
2) 원가계산모형
예비 전원의 작업 조건이 어떻든 예비 리튬배터리와 납산 배터리의 작업 조건을 비교할 때 분석할 파라미터는 모두 동일하다.이러한 파라미터에는 주로 배터리 용량, 구매단가, 설치와 교체원가, 전력, 배터리팩의 폐사처리원가, 작업조건에 따라 결정된 상이한 조작전략, 배터리전력량 등이 포함된다.요구와 배터리 방전 시간 등.
다음은 각 원가추계에 관한 파라미터의 공식 표현이다.원가 분석에서 가장 중요한 지표는 퇴역 리튬배터리가 납산 배터리에 비해 연간 평균 얼마나 원가를 절감하느냐로, 이 지표는 퇴역 리튬 배터리의 경제성을 직접 반영하며 공식 (1)을 통해 계산할 수 있다.
그 중:
R : 연간 원가 절감률, %;
Pb aac:연산 배터리의 연평균 원가, 만 위안;
LiAAC : 퇴역한 리튬이온배터리의 연평균 원가는 만 위안이다.
공식 (2)에 따라 연간원가를 평가하며,
그 중:
AAC : 연평균 원가, 만 위안/년;
cost : 추계 또는 조작 주기의 총원가, 만 위안;
Topr : 예상 또는 조작 주기, 연도.
운영 주기의 총 원가 추정(COST)
주로 예비 배터리 팩의 총 원가; 후기 유지보수 비용, 배터리 팩의 초기 설치 비용과 교체 비용, 그리고 폐 배터리 팩의 잔존가치를 포함합니다.조작 주기를 계산할 때 캘린더 수명과 순환 수명을 모두 고려합니다.
그 중:
T opr : 추계 또는 조작 주기, 연도;
Pb_T perl : 납산 배터리 셀 순환 수명 지속 기간, 년;
Pb_T cal : 납산 배터리 셀 수명 기간, 년;
Li_T perl : 퇴역한 리튬배터리 팩 순환 사용 기간 기간, 1년;
Li_T cal : 퇴역한 리튬배터리 포장 캘린더의 사용기간, 년.
배터리 순환 수명 지속 시간(Tperl)은 배터리의 순환 수명(Ncl)과 실행 책략(Noc)에 의해 결정됩니다.작동 전략은 충전의 양과 작업 조건과 응용 장면에 따라 얻은 배터리 셀이 매일 완료되는 방전 주기를 의미합니다.이 파라미터는 (4)를 사용하여 계산할 수 있다.
그 중:
Ncl: 배터리 셀의 순환 수명, 횟수;
Noc: 전략을 실행하고 매일 횟수를 순환합니다.
기지국이 완공되어 가동된 후 예비 배터리의 원가는 주로 배터리 팩의 수명이 다했을 때 교체 비용이며 (5)식에서 계산할 수 있다.
그 중:
COSTopr : 교체 비용, 만 위안;
T opr : 조작주기는 납산과 퇴역 리튬배터리의 최소 공배수, 년;
T perl : 배터리 셀 순환 사용 기간, 년,;
T cal : 배터리팩 캘린더 수명, 년;
COSTrplbpl : 배터리 팩의 단일 교체 원가로 만원입니다.
앞의 표 2의 수치를 보면 퇴역 리튬배터리는 순환수명이 길고 에너지 밀도가 높아 교체 횟수가 적고 교체가 용이하며, 나아가 교체 원가가 납산보다 낮다는 것을 알 수 있다.
3) 추정결과분석
현재 중국에서는 신동력 배터리 가격이 약 2.2위안/Wh이고 퇴역 리튬 배터리의 평균 배터리 가격은 약 0.73위안/Wh이며 부품을 선별 및 재구성하는 원가는 약 0.60위안/Wh이다.현재 퇴역 리튬배터리를 사용하여 시운전을 하고 있으며, 양산 후에도 여전히 가격 공간이 있는 것을 감안하여 기지국을 이용할 수 있다.사용된 퇴역 리튬배터리 시스템 가격은 1.1위안/Wh로 책정되었다.중국의 135 개발계획이 확정한 리튬배터리 가격은 0.8위안(시간 기준)으로 현재 신구 배터리 비율을 계산해 보면 135 개발계획이 완료된 후 퇴역 리튬전지의 전력량은 0.265위안(wh)으로 추정된다.사용 가능한 배터리의 비율(일부 배터리인)을 고려여러 가지 이유로 재활용이 불가능하며, 잠정 비율 50%와 퇴역 리튬배터리의 용량 감쇠(잠정 70%), 그리고 현재의 배터리 선별과 패킷 방법에 따라 재조정된 퇴역 배터리 가격 평가계산은 0.265 / 50% / 70% = 0.757。
