Confronto tra batteria al litio per veicoli elettrici e batteria di accumulo di energia.

Le batterie vengono utilizzate per immagazzinare energia e, in termini di applicazioni, sono tutte batterie di accumulo di energia. Pertanto, si può affermare che tutte le batterie al litio sono batterie di accumulo di energia. Per distinguerle, si dividono in batterie di consumo, batterie per veicoli elettrici e batterie di accumulo di energia a seconda dello scenario. Le applicazioni di consumo riguardano prodotti come telefoni cellulari, computer portatili, fotocamere digitali, batterie per veicoli elettrici utilizzate nei veicoli elettrici e batterie di accumulo di energia utilizzate in centrali elettriche per uso civile e industriale e residenziali.

Elenco:

• Le batterie al litio per veicoli elettrici hanno requisiti di prestazioni più restrittivi

• Le batterie al litio per veicoli elettrici hanno una densità energetica più elevata

• La batteria di accumulo di energia ha una durata di servizio più lunga

• Il costo delle batterie di accumulo di energia è inferiore

• Differenza negli scenari applicativi

Le batterie al litio per veicoli elettrici hanno requisiti di prestazioni più restrittivi

A causa delle dimensioni e del peso limitati dell'auto e dei requisiti di accelerazione in partenza, le batterie dei veicoli elettrici hanno requisiti prestazionali più elevati rispetto alle normali batterie di accumulo di energia. Ad esempio, la densità energetica dovrebbe essere la più elevata possibile, la velocità di carica della batteria dovrebbe essere elevata e la corrente di scarica dovrebbe essere elevata. I requisiti per le batterie di accumulo di energia non sono così elevati. Secondo gli standard, le batterie dei veicoli elettrici con una capacità inferiore all'80% non possono più essere utilizzate nei veicoli a energia rinnovabile, ma possono essere utilizzate anche nei sistemi di accumulo di energia con piccole modifiche.

Differenza negli scenari applicativi

Dal punto di vista degli scenari applicativi, le batterie al litio per veicoli elettrici sono utilizzate principalmente nei veicoli elettrici, nelle biciclette elettriche e in altri utensili elettrici, mentre le batterie al litio per l'accumulo di energia sono utilizzate principalmente nei servizi ausiliari di potenza di picco e di modulazione di frequenza, nei settori delle energie rinnovabili connesse alla rete e nelle microreti.

Le batterie al litio per veicoli elettrici hanno una densità energetica più elevata

A causa dei diversi scenari applicativi, anche i requisiti prestazionali della batteria sono diversi. Innanzitutto, come fonte di energia mobile, la batteria al litio per veicoli elettrici ha requisiti il ​​più elevati possibile in termini di densità energetica in volume (e massa), in base alla sicurezza, al fine di ottenere una maggiore autonomia. Allo stesso tempo, gli utenti auspicano che i veicoli elettrici possano essere ricaricati in modo sicuro e rapido. Pertanto, le batterie al litio per veicoli elettrici hanno requisiti più elevati in termini di densità energetica e densità di potenza. È proprio per motivi di sicurezza che vengono generalmente utilizzate batterie di tipo energetico con una capacità di carica e scarica di circa 1C.

La maggior parte delle apparecchiature di accumulo di energia è fissa, quindi le batterie al litio per l'accumulo di energia non hanno requisiti diretti in termini di densità energetica. Per quanto riguarda la densità di potenza, i diversi scenari di accumulo di energia presentano requisiti diversi.

In genere, la batteria di accumulo di energia deve essere caricata o scaricata continuamente per più di due ore per scenari di power peak shaving, accumulo di energia fotovoltaica off-grid o accumulo di energia peak-to-valley lato utente. Pertanto, è opportuno utilizzare il tipo di capacità con una velocità di carica-scarica ≤0,5C; per scenari di accumulo di energia in cui sono richieste modulazione della frequenza di rete o fluttuazioni uniformi dell'energia rinnovabile, la batteria di accumulo di energia deve essere caricata e scaricata rapidamente in un intervallo di tempo compreso tra un secondo e un minuto, quindi è adatta per applicazioni con batterie di potenza ≥2C; e in alcuni casi, deve essere sottoposta a modulazione di frequenza. Per scenari applicativi di peak shaving, le batterie di tipo energetico sono più adatte. Naturalmente, in questo scenario, è possibile utilizzare anche batterie di tipo energetico e di tipo capacitivo.

La batteria di accumulo di energia ha una durata di servizio più lunga

Rispetto alle batterie al litio per uso energetico, le batterie al litio per accumulo di energia hanno requisiti di durata più elevati. La durata dei nuovi veicoli energetici è generalmente di 5-8 anni, mentre quella dei progetti di accumulo di energia è generalmente prevista superiore a 10 anni. Il ciclo di vita delle batterie al litio per uso energetico è di 1000-2000 cicli, mentre quello delle batterie al litio per accumulo di energia è generalmente richiesto superiore a 5000 cicli.

Il costo delle batterie di accumulo di energia è inferiore

In termini di costi, le batterie per veicoli elettrici devono competere con le tradizionali fonti di energia a combustibile, mentre le batterie al litio per l'accumulo di energia devono affrontare la concorrenza dei costi delle tradizionali tecnologie di modulazione di picco e di frequenza. Inoltre, la scala delle centrali elettriche per l'accumulo di energia è sostanzialmente superiore al livello del megawatt, o addirittura di 100 megawatt. Pertanto, il costo delle batterie al litio per l'accumulo di energia è inferiore a quello delle batterie al litio per l'alimentazione e anche i requisiti di sicurezza sono più elevati.

Esistono altre differenze tra le batterie al litio per veicoli elettrici e le batterie al litio per l'accumulo di energia, ma dal punto di vista delle celle sono identiche. Possono essere utilizzate sia batterie al litio-ferro-fosfato che batterie al litio ternarie. La differenza principale risiede nel sistema di gestione della batteria (BMS) e nella velocità di risposta in potenza della batteria. Anche le caratteristiche di potenza, l'accuratezza della stima dello stato di carica (SOC), le caratteristiche di carica e scarica, ecc., possono essere implementate sul BMS.

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