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商業(yè)模式漸成形 鋰離子電池儲能前景看好

鉅大LARGE  |  點擊量:706次  |  2021年09月23日  

鋰鐵電池應(yīng)用于儲能市場趨勢開始走俏。鋰離子電池二次應(yīng)用于儲能系統(tǒng)的商機成形,促使具有高轉(zhuǎn)換效率、電池使用次數(shù)的鋰鐵電池瞬間變成當(dāng)紅炸子雞,成為取代鉛酸電池的熱門選擇,不僅適用于電動汽車,亦可在太陽能、小型儲能裝置等設(shè)備上大放光彩。電動汽車鋰離子電池二次應(yīng)用于儲能系統(tǒng)(ESS)商機即將爆發(fā)。在相關(guān)業(yè)者推動下,電動汽車鋰離子電池回收再利用于儲能系統(tǒng)的已有基本的商業(yè)模式,包含重制鋰離子電池帶來的替代效應(yīng)模式、電動汽車電池租賃和系統(tǒng)能源服務(wù)模式等,有望推助電動汽車鋰離子電池儲能商機成形。


值得關(guān)注的是,在鋰離子電池儲能市場的帶動下,鋰鐵電池挾其高能量密度、高電壓和低自放電率等優(yōu)勢,在鋰鈷(LiCoO2)、鋰錳(LiMn2O4)、三元(LiCoNi1-XO2)系電池中脫穎而出,可望逐漸取代鉛酸電池,成為主流的儲能應(yīng)用電池。


商業(yè)模式漸成形鋰離子電池儲能前景看好


圖1拓墣產(chǎn)業(yè)研究所產(chǎn)業(yè)顧問中心研究經(jīng)理李永健表示,電動汽車二次鋰離子電池儲能市場成形,將為電動汽車市場添利多。


拓墣產(chǎn)業(yè)研究所產(chǎn)業(yè)顧問中心研究經(jīng)理李永健(圖1)表示,由于鋰離子電池容量(Stateofcharge,SOC)剩余80%時,便無法再為電動汽車供應(yīng)電力,然而,電動汽車鋰離子電池容量剩下40?80%時,仍具有高度儲能價值,可于每次充電后,再供給一般家庭使用,并具有約2天之久的用電量,因而成為儲能市場的新商機。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

李永健預(yù)估,2013年全球電動汽車二次鋰離子電池儲能系統(tǒng)市場需求量,將從去年的204毫瓦/時(mW/h)大幅成長至1,520mW/h,而全球儲能系統(tǒng)產(chǎn)值將從約新臺幣85億元飆升至約524億元,市場商機成長可期。


據(jù)了解,重制鋰離子電池儲能系統(tǒng)的商業(yè)模式之一,便是替代效應(yīng)模式,以日本4REnergy的商業(yè)模式來看,藉由大型動力鋰離子電池回收重制應(yīng)用于儲能系統(tǒng),與全新鋰離子電池儲能系統(tǒng)的價格相較,具有大幅差異而出現(xiàn)替代效應(yīng)。


另一方面,儲能系統(tǒng)可透過社區(qū)、公司用自立型微電網(wǎng),對個人家庭、大樓和社區(qū)供電;也由于采用再生能源發(fā)電,可紓解新的輸配電線路及新電廠的投資壓力,進而能降低電網(wǎng)投資成本。不僅如此,二次鋰離子電池儲能系統(tǒng)還可針對微電網(wǎng)的分散式發(fā)電系統(tǒng),預(yù)先規(guī)畫好發(fā)電電量,使儲能系統(tǒng)配合特按時間供電;尤其對尖峰用電時期的電力支援,可提升整體電力管理機制的效益,進一步降低高峰期供電成本。


值得注意的是,日產(chǎn)汽車(Nissan)和住友集團(SumitomoGroup)各占股51%和49%的4REnergy公司,正從事電動汽車廢棄電池的再利用與相關(guān)業(yè)務(wù)推展,可望為二次鋰離子電池儲能市場注入活水。


事實上,美國圣地牙哥國家實驗室(SNL)于2002年,便已建立電動汽車二次鋰離子電池應(yīng)用的概念,但現(xiàn)今相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和執(zhí)行辦法仍停留在學(xué)術(shù)研究階段。李永健不諱言,電動汽車鋰離子電池的造價昂貴,使得消費者對電動汽車接受度不高,導(dǎo)致電動汽車目前仍然不夠普及。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

不過,電動汽車市當(dāng)前的困境,可望借助電動汽車鋰離子電池租賃模式來解決。李永健分析,透過電動汽車鋰離子電池租賃方式,可降低消費者一次購買電動汽車的成本,能增進購買意愿;當(dāng)電動汽車數(shù)量新增后,亦能擴展電動汽車二次鋰離子電池回收來源,可望一次帶動兩種產(chǎn)業(yè)熱潮。


挾高轉(zhuǎn)換效率鋰鐵電池取代鉛酸電池


另一方面,鋰離子電池儲能應(yīng)用的發(fā)展,亦使鋰鐵電池的角色日益提升。鋰鐵電池挾高轉(zhuǎn)換效率、高循環(huán)壽命等優(yōu)勢,現(xiàn)已獲夏普(Sharp)和有量等廠商于多種家用/商用儲能設(shè)備采用,可望擴大鋰鐵電池的應(yīng)用范疇。


圖2尚志精密鋰離子電池事業(yè)處副處長柯維馨指出,鋰鐵電池具有高轉(zhuǎn)換效率、高能量密度、高電壓和低自放電率,可望逐漸取代鉛酸電池。


尚志精密鋰離子電池事業(yè)處副處長柯維馨(圖2)表示,鋰鐵電池的能量效率為95%,循環(huán)壽命大于兩千次,較鉛酸電池的60%效率、四百次使用次數(shù)勝過許多,并具有高能量密度、高電壓和低自放電率等優(yōu)勢,將能逐漸取代鉛酸電池。


據(jù)了解,夏普和有量的儲能系統(tǒng)目前采用的鋰鐵電池和粉材均由制造。其中有量原以使用鋰錳電池為主,但由于鋰鐵電池循環(huán)壽命較長,可于快速充電、放電下使用,適合大功率放電的儲能系統(tǒng)使用,因此該公司逐漸改用鋰鐵電池開發(fā)儲能系統(tǒng)。


柯維馨指出,使用精化鋰鐵粉材做的鋰鐵電池,較鉛酸電池、鎳氫電池充電時間更短、重量更輕,并可提升電容量和功率,尤其適用于電動汽車的啟動電池上,應(yīng)用范圍涵蓋電動代步車、插電式混合動力電動汽車、電動清洗車、電動摩托車和電動船,能讓使用時間拉長、更具爬坡能力。


不僅如此,鋰鐵電池還可用于再生能源儲能系統(tǒng),如風(fēng)力發(fā)電和太陽能系統(tǒng),具有風(fēng)力強度越強發(fā)電電流越多,以及日照強度越強充電電流越大等特點,可供應(yīng)大電流充放電能力。


此外,鋰鐵電池亦可用于小型儲能裝置,如緊急急救箱、露營用行動電源,以及攤車用行動電源等,可供應(yīng)四至六小時的直流電力。



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