الخصائص التقنية لبطارية تخزين الطاقة المنزلية

لم تؤد أسعار الطاقة المتزايدة في أوروبا إلى ازدهار في سوق الطاقة الكهروضوئية الموزعة على الأسطح فحسب، بل أدت أيضًا إلى نمو هائل في أنظمة تخزين طاقة البطاريات المنزلية.تقريرتوقعات السوق الأوروبية لتخزين البطاريات السكنية2022-2026وجدت دراسة نشرتها شركة SolarPower Europe (SPE) أنه في عام 2021، تم تركيب حوالي 250.000 نظام لتخزين طاقة البطارية لدعم أنظمة الطاقة الشمسية السكنية الأوروبية.وصل سوق تخزين طاقة البطاريات المنزلية الأوروبية في عام 2021 إلى 2.3 جيجاوات في الساعة.ومن بين ذلك، تمتلك ألمانيا أكبر حصة في السوق، حيث تبلغ 59٪، وتبلغ سعة تخزين الطاقة الجديدة 1.3 جيجاوات في الساعة بمعدل نمو سنوي قدره 81٪.

ومن المتوقع أنه بحلول نهاية عام 2026، سيرتفع إجمالي القدرة المركبة لأنظمة تخزين الطاقة المنزلية بأكثر من 300% لتصل إلى 32.2 جيجاوات في الساعة، وسيصل عدد الأسر التي لديها أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية إلى 3.9 مليون.

في نظام تخزين الطاقة المنزلي، تعد بطارية تخزين الطاقة أحد المكونات الرئيسية.في الوقت الحاضر، تحتل بطاريات الليثيوم أيون مكانة سوقية مهمة جدًا في مجال بطاريات تخزين الطاقة المنزلية نظرًا لخصائصها المهمة مثل الحجم الصغير والوزن الخفيف وعمر الخدمة الطويل.

في نظام بطارية الليثيوم أيون الصناعي الحالي، يتم تقسيمها إلى بطارية ليثيوم ثلاثية وبطارية منجنات الليثيوم وبطارية فوسفات حديد الليثيوم وفقًا لمادة القطب الموجب.مع الأخذ في الاعتبار أداء السلامة ودورة الحياة ومعلمات الأداء الأخرى، تعد بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم هي السائدة حاليًا في بطاريات تخزين الطاقة المنزلية.بالنسبة لبطاريات ليثيوم فوسفات الحديد المنزلية، تشمل الميزات الرئيسية ما يلي:

1. gأداء السلامة الجيد.في سيناريو تطبيق بطارية تخزين الطاقة المنزلية، يعد أداء السلامة مهمًا جدًا.بالمقارنة مع بطارية الليثيوم الثلاثية، فإن الجهد المقنن لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد منخفض، فقط 3.2 فولت، في حين أن درجة الحرارة الجامحة للتحلل الحراري للمادة أعلى بكثير من 200 درجة مئوية لبطارية الليثيوم الثلاثية، لذلك فهي تظهر أداء أمان جيد نسبيًا.في الوقت نفسه، مع التطوير الإضافي لتكنولوجيا تصميم حزمة البطاريات وتكنولوجيا إدارة البطارية، هناك الكثير من الخبرة وتكنولوجيا التطبيق العملي في كيفية إدارة بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بشكل كامل، مما عزز التطبيق الواسع لبطاريات ليثيوم فوسفات الحديد في مجال تخزين الطاقة المنزلية.
2. aبديل جيد لبطاريات الرصاص الحمضية.لفترة طويلة في الماضي، كانت البطاريات في مجال تخزين الطاقة وإمدادات الطاقة الاحتياطية عبارة عن بطاريات حمض الرصاص بشكل أساسي، وتم تصميم أنظمة التحكم المقابلة مع الإشارة إلى نطاق الجهد لبطاريات الرصاص الحمضية وأصبحت ذات صلة دولية ومحلية المعايير،.في جميع أنظمة بطاريات الليثيوم أيون، تتوافق بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد المتسلسلة بشكل أفضل مع جهد خرج بطارية الرصاص الحمضية المعيارية.على سبيل المثال، جهد التشغيل لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد 12.8 فولت هو حوالي 10 فولت إلى 14.6 فولت، في حين أن جهد التشغيل الفعال لبطارية الرصاص الحمضية 12 فولت يتراوح بشكل أساسي بين 10.8 فولت و14.4 فولت.
3. عمر خدمة طويل.في الوقت الحاضر، من بين جميع البطاريات المجمعة الثابتة الصناعية، تتمتع بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بأطول دورة حياة.من حيث دورات حياة الخلية الفردية، فإن بطارية الرصاص الحمضية تبلغ حوالي 300 مرة، ويمكن أن تصل بطارية الليثيوم الثلاثية إلى 1000 مرة، بينما يمكن أن تتجاوز بطارية ليثيوم فوسفات الحديد 2000 مرة.مع رفع مستوى عملية الإنتاج، ونضج تكنولوجيا تجديد الليثيوم، وما إلى ذلك، يمكن أن تصل دوائر حياة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم إلى أكثر من 5000 مرة أو حتى 10000 مرة.بالنسبة لمنتجات بطاريات تخزين الطاقة المنزلية، على الرغم من أنه سيتم التضحية بعدد الدورات إلى حد ما (الموجود أيضًا في أنظمة البطاريات الأخرى) من خلال زيادة عدد الخلايا الفردية من خلال الاتصال في سلسلة (أحيانًا بالتوازي)، فإن عيوب السلسلة المتعددة وسيتم معالجة البطاريات متعددة المتوازية من خلال تحسين تقنية الاقتران وتصميم المنتج وتكنولوجيا تبديد الحرارة وتقنية إدارة توازن البطارية إلى حد كبير لتحسين عمر الخدمة.