Batería para VE frente a batería de almacenamiento: análisis de las diferencias específicas
Comparado Batería EV frente a batería de almacenamiento¿Cuál es la diferencia entre estas dos pilas? ¿Se pueden mezclar? Este artículo le ofrecerá una introducción y un análisis para que pueda comprender mejor las diferencias específicas entre la batería EV y la batería de almacenamiento.
¿Qué es un acumulador?
El acumulador es un sistema de baterías utilizado para almacenar energía eléctrica. Los acumuladores convierten la energía eléctrica en energía química, almacenando la carga en la batería y liberándola cuando es necesario.
Las baterías de almacenamiento de energía suelen estar diseñadas para el almacenamiento de energía a largo plazo y la carga y descarga, por lo que desempeñan un papel importante en el despacho de la red, la reducción de picos de carga y la gestión de la energía. Las principales características de las baterías de almacenamiento de energía son su alta capacidad, su larga vida útil y su rendimiento estable.
¿Qué es una batería para VE?
Las baterías para vehículos eléctricos están diseñadas para proporcionar la energía que necesitan. Las baterías para vehículos eléctricos deben tener una alta densidad energética y una gran potencia de salida para cumplir los requisitos de aceleración y autonomía de los vehículos eléctricos.
El diseño de las baterías para vehículos eléctricos se centra en mejorar la velocidad de carga, la velocidad de descarga y la vida útil de la batería. Al mismo tiempo, la seguridad también es un aspecto importante de las baterías eléctricas para garantizar un trabajo fiable en diversas condiciones.
¿Cuáles son las diferencias entre batería EV y batería de almacenamiento?
Las principales diferencias entre la batería del VE y la batería de almacenamiento radican principalmente en los siguientes puntos:
| Batería EV | Acumulador | |
| Escenarios de aplicación | Vehículo eléctrico | Central de almacenamiento de energía |
| Densidad de potencia | Los requisitos son relativamente elevados y, por motivos de seguridad, se suelen utilizar baterías de tipo energético con una capacidad de descarga de aproximadamente 1C. | La tasa de descarga de la escena de aplicación de tipo de capacidad es ≤0.5C; la tasa de descarga de la escena de aplicación de tipo de potencia es ≥2C; los dos se pueden utilizar juntos |
| Duración del calendario | 5-10 años | Más de 10 años |
| Ciclo de vida | 2000 ciclos | 5000 ciclos o más de |
| Célula principal | Célula de batería de litio hierro fosfato y célula de batería ternaria | La pila de litio hierro fosfato es la principal |
Escenarios de aplicación
Las baterías de almacenamiento se utilizan ampliamente en el almacenamiento de energía de red, el almacenamiento de energía doméstica, el almacenamiento de energía industrial y comercial, las estaciones base de comunicaciones y otros campos. Los requisitos de diseño de las baterías de almacenamiento de energía se optimizan principalmente en función de la densidad energética y el almacenamiento a largo plazo para satisfacer la demanda de almacenamiento de energía de alta capacidad y larga duración.
Dado que la mayoría de los dispositivos de almacenamiento de energía de las baterías de almacenamiento no necesitan moverse, en comparación con la batería del VE frente a la batería de almacenamiento, no existe un requisito directo para la densidad de energía de las baterías de litio de almacenamiento de energía. Diferentes escenarios de almacenamiento de energía tienen diferentes requisitos para la densidad de energía.
En cuanto a los materiales de las baterías, hay que prestar atención al índice de expansión, la densidad energética, la uniformidad del rendimiento del material de los electrodos, etc., con el fin de perseguir una larga vida útil y un bajo coste de todo el dispositivo de almacenamiento de energía.
Las baterías EV se utilizan en vehículos de pasajeros de nueva energía, vehículos comerciales, vehículos especiales, maquinaria y equipos de construcción, barcos como batería marina de iones de litioetc. Si comparamos las baterías de los vehículos eléctricos con las baterías de almacenamiento, las primeras prestan más atención a la densidad de potencia y a la potencia de salida a corto plazo para satisfacer las necesidades de los vehículos eléctricos en cuanto a aceleración rápida y kilometraje.
En comparación con las baterías de los VE frente a las baterías de almacenamiento, las baterías de los VE como baterías de potencia tienen mayores requisitos en cuanto a densidad energética y densidad de potencia. Además, dado que la batería de potencia está limitada por el tamaño y el peso del vehículo y la aceleración al arrancar, la batería de potencia tiene mayores requisitos de rendimiento que la batería de almacenamiento de energía ordinaria.
Composición del sistema
El PACK de baterías de potencia se compone básicamente de los cinco sistemas siguientes: módulo de baterías, sistema de gestión de baterías, sistema de gestión térmica, sistema eléctrico y sistema estructural. El coste del sistema de baterías de potencia se compone de costes globales como baterías, piezas estructurales, BMS, cajas, materiales auxiliares y costes de fabricación. Las baterías representan alrededor de 80% del coste, y el coste del paquete de baterías supone alrededor de 20% del coste total del paquete de baterías.
A diferencia de la batería del vehículo eléctrico y la batería de almacenamiento, el sistema de batería de almacenamiento de energía se compone principalmente de la batería, el sistema de gestión de la batería (BMS), el sistema de gestión de la energía (EMS), el convertidor de almacenamiento de energía (PCS) y otros equipos eléctricos.
En la estructura de costes del sistema de almacenamiento de energía, la batería es la parte más importante del sistema de almacenamiento de energía, representando 60% del coste. En segundo lugar están los inversores de almacenamiento de energía, que suponen 20%, los costes del EMS (sistema de gestión de la energía) suponen 10%, los costes del BMS (sistema de gestión de la batería) suponen 5%, y otros suponen 5%.
Sistema de gestión de baterías
Como componente central del sistema de baterías, el BMS (sistema de gestión de baterías) determina si los distintos componentes y funciones del pack de baterías pueden coordinarse, y está directamente relacionado con que el pack de baterías pueda proporcionar potencia de salida para vehículos eléctricos de forma segura y fiable.
El sistema de gestión de baterías de almacenamiento de energía es similar al sistema de gestión de baterías de potencia. Sin embargo, el sistema de batería de potencia se encuentra en un vehículo eléctrico de alta velocidad, y hay mayores requisitos para la velocidad de respuesta de potencia y las características de potencia de la batería, la precisión de estimación SOC, y el número de cálculos de parámetros de estado. Las funciones de ajuste pertinentes también deben realizarse a través del BMS.
Ciclo de vida
Las baterías de los vehículos eléctricos y las baterías de almacenamiento tienen diferentes requisitos de vida útil. Por lo general, las baterías de almacenamiento de energía deben tener un ciclo de vida más largo y ser capaces de soportar miles de ciclos de carga y descarga sin reducir significativamente su rendimiento.
Tomando como ejemplo un vehículo eléctrico de dos ruedas, la vida útil teórica de un pack de baterías ternarias de litio es de 1.200 veces. Según la frecuencia de uso de una carga completa y una descarga cada tres días, la vida útil de una batería ternaria de litio es de 1.200 veces. batería ternaria de litio puede alcanzar los diez años.
En comparación con las baterías de los vehículos eléctricos, las baterías de almacenamiento de energía se cargan y descargan con más frecuencia, y tienen mayores requisitos de vida útil bajo la premisa de la misma vida útil de 10 años.
Si la central eléctrica de almacenamiento de energía y el almacenamiento de energía doméstico se cargan y descargan una vez al día, el requisito de ciclo de vida de la batería de litio de almacenamiento de energía puede ser superior a 3.500 veces. Si se aumenta la frecuencia de carga y descarga, el requisito de vida útil del ciclo suele ser superior a 5.000 veces.
Coste de la batería
El coste también es una de las diferencias entre las baterías para vehículos eléctricos y las baterías de almacenamiento. El coste de las baterías de almacenamiento de energía es relativamente bajo porque utilizan una tecnología de baterías más madura y las condiciones de aplicación son relativamente sencillas, lo que puede reportar beneficios económicos en aplicaciones a gran escala.
En cambio, el elevado coste de las baterías de potencia se debe principalmente a los requisitos de alta densidad energética y gran potencia de salida, larga vida útil y elevados requisitos de seguridad de las baterías compatibles.
¿Se pueden mezclar las baterías de almacenamiento y las de los vehículos eléctricos?
Si comparamos la batería de un VE con la batería de almacenamiento, las baterías de almacenamiento no pueden utilizarse en vehículos eléctricos. Hay diferentes tasas, diferentes resistencias internas, diferentes capacidades y diferentes voltajes entre las dos. Las baterías de almacenamiento de energía suelen tener mayor densidad energética, pero menor densidad de potencia. Por ejemplo, si 280 supera 0,5C, la temperatura será demasiado alta, por lo que la batería de almacenamiento de energía no se puede utilizar como batería de litio de potencia.
La batería de litio de potencia puede utilizarse como acumulador de energía. Es necesario comprender el diseño y la configuración del sistema de control de la descarga de la batería de litio. Sin embargo, tanto la batería de potencia como el sistema de control de potencia tienen factores de coste elevados, lo que conllevará unos beneficios económicos inferiores a los ideales.
Se entiende que las baterías de litio de almacenamiento también tienen un tipo de potencia, como soportar una capacidad de descarga de corriente estable de unos 5C, que se utiliza ampliamente en la modulación de frecuencia. Algunas empresas utilizarán las baterías de potencia desmanteladas como baterías de almacenamiento de energía para uso secundario, y las aplicarán a almacenamiento de energía en el hogar y almacenamiento móvil de energía
