Ny fitehirizana angovo avy amin'ny batterie litium dia maka angovo elektrika amin'ny alàlan'ny fihetsiketseham-panoherana simika azo ivalozana eo amin'ny lithium-misy cathode sy anode mifototra amin'ny karbaona-, miaraka amin'ny ion lithium mitsambikina amin'ny alalan'ny elektrôlôty mandritra ny tsingerin'ny fiampangana sy ny fivoahana. Io dingana io dia mamadika ny angovo elektrika ho angovo mety ho simika ho fitahirizana, avy eo miverina amin'ny herinaratra rehefa ilaina izany.
Ny Fondation Electrochemical
Miankina amin'ny oxidation-hetsika fampihenana ny zavatra simika ao ambanin'ny fitahirizana angovo batterie litium mitranga amin'ny elektrôda roa aroboka ao anaty vahaolana elektrôlôty. Rehefa mivoaka ny batterie mba hampitondraina enta-mavesatra, dia mifindra avy amin'ny elektrôda négatif ny ion lithium (Li+) amin'ny alàlan'ny elektrôlôta ranoka mankany amin'ny elektrôda tsara. Amin'izay fotoana izay, ny elektrôna dia mikoriana amin'ny faritra ivelany amin'ny lalana mitovy, miteraka herinaratra.
Ny anode matetika dia misy graphite, izay misy atôma litium mifamatotra-miditra ara-batana-eo anelanelan'ny sosona atoma karbaona ao anaty rafitra aseho ho LiC₆ (atoma litium iray isaky ny atoma karbona enina). Mandritra ny fivoahana, ireo atôma litium ireo dia mandalo oksidana, mamoy elektrôna mba hamoronana ion lithium misy fiampangana tsara. Mandeha mamakivaky ny faritra ivelany ireo elektrôna afaka, mitondra hery amin'ny fitaovana mifandray na grids.
Ao amin'ny cathode dia misy fanehoan-kevitra fampihenana. Ny fitaovana cathode mahazatra dia misy lithium cobalt oxide (LiCoO₂), lithium iron phosphate (LiFePO₄), na lithium nickel manganese cobalt oxide (NMC). Rehefa tonga ao amin'ny cathode ny litium rehefa avy nandalo ny electrolyte, dia manaiky ny elektrôna izay nandeha tamin'ny faritra ivelany izy ireo, ary mamita ny fanehoan-kevitra. Io fifindrana elektrônika eo anelanelan'ny anode sy ny cathode-ifanelanelana amin'ny fihetsehan'ny litium ion-dia no miteraka ny angovo elektrika ampiasaintsika.
Ny electrolyte dia miasa ho toy ny lalambe ionic. Ny ankamaroan'ny bateria lithium-ion dia mampiasa lithium hexafluorophosphate (LiPF₆) levona anaty solvent karbôna organika. Ity fitaovana misy ranon-javatra ity dia mamela ny litium ions hivezivezy malalaka eo anelanelan'ny elektrôda sady manakana ny fifandraisana mivantana amin'ny herinaratra izay hanafohy-ny batterie. Ny separator microporous dia mizara ara-batana ny anode sy ny cathode, mamela ny fikorianan'ny ion mandritra ny fanakanana ny lalan'ny elektronika.
Ny tsingerin'ny fiampangana-
Ny maha-sarobidy indrindra ny fitahirizana angovo bateria lithium dia ny fiverenany. Rehefa ampifandraisina amin'ny loharanon-kery-panneau solaire, turbine rivotra, na ny tamba-jotra elektrônika-dia mivadika daholo ny dingana rehetra. Ny lithium ion dia miverina avy amin'ny cathode mankany amin'ny anode, izay itahirizana azy ireo ho toy ny graphite lithiated. Ny elektrôna dia mikoriana mankany amin'ny lalana mifanohitra amin'ny alàlan'ny fizaran-tany, amin'ny ankapobeny dia "manosika" ny angovo hiverina amin'ny bateria.
Io fahaiza-manao bidirectional io no mahatonga ireo rafitra ireo ho ambony amin'ny fitahirizana grid. Mandritra ny vanim-potoanan'ny famokarana avo be azo havaozina na ny fitakiana herinaratra ambany, ny bateria dia mamaly amin'ny alàlan'ny fitrandrahana herinaratra be loatra. Rehefa mihabetsaka ny fangatahana na mihena ny vokatra azo havaozina, dia mamoaka angovo voatahiry miverina amin'ny grid ny fizotran'ny famoahana. Ny tsingerina dia afaka miverimberina in'arivony-ny batterie lithium-maoderina mahatratra 2.000 hatramin'ny 5.000 ny tsingerina famotsorana feno- alohan'ny fahapotehan'ny fahafaha-manao.
Mahatratra 85% ny fahombiazan'ity dingan'ny dia mihodikodina ity (angovo nozaraina amin'ny angovo in) matetika ho an'ny rafitra mizana-nety. Io fatiantoka 15% io dia miseho amin'ny hafanana, ka izany no mahatonga ny fitantanana mafana amin'ny fametrahana lehibe. Ny angovo sasany dia tsy azo ihodivirana miala mandritra ny fiovan'ny simika sy ny fitaterana ion amin'ny alàlan'ny electrolyte.
Battery Management Systems
Tsy misy rafitra fitahirizana angovo bateria lithium miasa tsy misy fanaraha-maso manan-tsaina. Ny Battery Management System (BMS) dia manara-maso ny masontsivana am-polony amin'ny fotoana tena izy-: ny voltase sela tsirairay, ny mari-pana, ny fikorianan'ny ankehitriny, ary ny famandrihana. Ity fanaraha-maso ity dia manakana ny toe-javatra mety hanimba ny bateria na hiteraka risika fiarovana.
Ny fiampangana be loatra dia miteraka ahiahy voalohany. Raha be loatra ny angovo mikoriana ao anaty batterie feno dia tsy manana toerana hifampitadiavana ny ion lithium be loatra, ka mety hiteraka fametahana litium-metaly litium eo amin'ny velaran'ny anode fa tsy ampidirina eo anelanelan'ny sosona grafita. Ireo tahiry ireo dia afaka mamorona dendrites, fanjaitra bitika-tahaka ny rafitra izay mety manindrona ny separator ary fohy-circuit amin'ny batterie, ka mahatonga ny hafanana mafana.
Ny BMS koa dia mitantana ny fifandanjana sela. Ao anaty fonosana batterie misy sela tsirairay an-jatony na an'arivony mifamatotra amin'ny rindran-damina sy mifanandrify, dia tsy azo ihodivirana ny fiovaovana kely amin'ny fahafaha-manao sy ny fanoherana anatiny. Raha tsy misy ny fitsabahana, ny cellule sasany dia ho be loatra ary ny hafa kosa ambany mandritra ny tsingerina tsirairay, manafaingana ny fahasimbana. Ny BMS dia mampitovy ny haavon'ny fiampangana amin'ny sela rehetra, manitatra ny androm-piainan'ny rafitra.
Ny fanaraha-maso ny mari-pana dia asa manan-danja iray hafa. Ny bateria Lithium-ion dia miasa tsara eo anelanelan'ny 15 degre sy 35 degre . Eo ambanin'ny 0 degre, mitombo be ny risika amin'ny fametahana lithium satria mihena ny fivezivezena ion ao amin'ny electrolyte. Mihoatra ny 45 degre, manafaingana ny fanehoan-kevitra tsy ilaina, mandany lithium mavitrika sy singa electrolyte manimba. Ny rafitra fitahirizana angovo amin'ny batterie lehibe dia ahitana rafitra fampangatsiahana ranon-javatra, fikorianan'ny rivotra, na fitaovana fanovana-fasany mba hitazonana ny toetry ny hafanana tsara indrindra.
Avy amin'ny sela mankany amin'ny rafitra
Ny fahatakarana ny fomba fiasan'ny sela bateria tokana dia manazava ny ampahany amin'ny sary ihany. Grid-rafitra fitahirizana angovo amin'ny batterie lithium dia manangona sela an'arivony ho maody, izay mitambatra ao anaty fitoeran'entana, izay mameno ny entana-kaontenera-manodidina. Mety misy fitaovana am-polony amin'ireo kaontenera ireo ny fametrahana mizana-fitaovana.
Ny rafitra fiovam-pahefana (PCS) dia mampifandray ny laharan'ny bateria amin'ny tambajotra elektrika. Koa satria ny bateria dia miasa amin'ny cour direct (DC) raha mampiasa courant alternating (AC) ny grids, dia manova ny angovo eo amin'ireo endrika ireo ny inverters. Ny inverter maoderina koa dia manome tolotra tambajotra ankoatry ny famenoana sy famotsorana tsotra-afaka manindrona na mandray hery mihetsika izy ireo mba handaminana ny voltora, hanitsy ny fivoahany hanamafisana ny fatran'ny tambajotra, ary hamaly ny fikorontanan'ny tambajotra ao anatin'ny milisegondra.
Californie dia nametraka 7,3 GW amin'ny fitahirizana bateria hatramin'ny 2024, indrindra amin'ny fampiasana ny teknolojia lithium-ion. Niampy 3.2 GW i Texas. Ireo rafitra ireo dia tsy mitahiry angovo azo havaozina fotsiny mba hampiasaina any aoriana; izy ireo dia manolo ny orinasa "peaker" entona voajanahary izay nanome hery fiarovana teo aloha nandritra ny-fe-potoana fitakiana be. Ny rafitra bateria 4 ora dia afaka mivoaka amin'ny hery feno mandritra ny adiny efatra alohan'ny hihena, ka mety amin'ny fandrakofana ny tampon'ny fangatahana amin'ny hariva rehefa mihena ny herin'ny masoandro fa ny fampiasana herinaratra dia mijanona ho avo.
Fiovaovan'ny simika ara-pitaovana
Tsy ny bateria lithium-ion rehetra no mampiasa simika mitovy. Ny akora cathode manokana dia mamaritra ny toetra mampiavaka azy. Ny batteries Lithium iron phosphate (LFP) dia nanjary nanjaka tamin'ny fampiharana fitahirizana tsy misy fiatoana, maka ny 80% amin'ny fametrahana vaovao amin'ny taona 2023. Ny LFP dia manome fitoniana mafana tsara kokoa raha oharina amin'ny nickel-katode kobalta-tsy dia mora kokoa amin'ny fikorianan'ny hafanana izy-ary mahatratra 5 tsingerina maharitra kokoa.
Ny varotra dia ny hakitroky ny angovo. Ny LFP dia mitahiry manodidina ny 160 Wh / kg amin'ny haavon'ny sela, raha ampitahaina amin'ny 200-300 Wh / kg ho an'ny simika NMC. Tena zava-dehibe tokoa izany ho an'ny fiara elektrika izay voafetra ny lanjany sy ny habeny, saingy tsy misy dikany amin'ny fitehirizana grid izay betsaka ny habaka ara-batana ary ny fiarovana, ny faharetana ary ny vidiny dia laharam-pahamehana.
Nikela-katode manankarena dia manome hakitroky ny angovo ambony kokoa ary tiana ho an'ny fampiharana mitaky fitahirizana ambony indrindra amin'ny toerana kely indrindra. Na izany aza, lafo kokoa izy ireo noho ny votoatin'ny kobalta sy nikela, ary mitaky fitantanana mafana kokoa. Manodidina ny 30% amin'ny totalin'ny vidin'ny bateria ny cathode, noho izany dia misy fiantraikany lehibe amin'ny toe-karenan'ny tetikasa ny fisafidianana fitaovana.
Mitohy ny fikarohana momba ny fitaovana anode hafa. Ny Silicon dia afaka mitahiry lithium avo folo heny noho ny graphite isaky ny lanjan'ny singa iray, saingy mibontsina be izany mandritra ny lithiation, ka miteraka adin-tsaina mekanika izay manapaka ny electrode aorian'ny fihodinana miverimberina. Ny fomba fiasa amin'izao fotoana izao dia mampifangaro silisiôma kely miaraka amin'ny grafita, manatsara tsikelikely ny fahaiza-manao mandritra ny fitantanana ny olan'ny fanitarana. Lithium titanate anodes dia manome fiarovana miavaka ary afaka mandoa haingana be, fa ny hakitroky ny angovo ambany kokoa sy ny famerana ny vidiny ambony kokoa.
Fahasimban'ny asa sy ny androm-piainana
Mihena tsikelikely ny fahafahan'ny bateria amin'ny fampiasana azy. Ny tsingerin'ny fiampangana tsirairay-dia mandany litium mavitrika amin'ny alalan'ny fanehoan-kevitra tsy azo ovaina. Ny solid-electrolyte interphase (SEI)-sosona miaro miforona eo amin'ny velaran'ny anode-dia mitombo hatrany, mandany litium. Ny akora cathode dia miharatsy tsikelikely, mamoaka ion metaly izay mifindra any amin'ny anode izay ahafahan'izy ireo manangana fanehoan-kevitra tsy ilaina.
Miankina betsaka amin'ny fepetra fiasana ny tahan'ny fahaleovan-tena. Ny bateria mandehandeha eo anelanelan'ny 20% sy 80% ny fahafaha-manao dia mihena miadana kokoa noho ny an'ny 100% mahazatra ary alefa amin'ny 0%. Ny mari-pana ambony dia manafaingana ny fahapotehan'ny -miasa amin'ny 45 degre versus 25 degre dia mety hampihena ny androm-piainany azo ampiasaina. Ny tahan'ny famandrihana sy famotsorana avo (C{10}}) dia mampitombo ihany koa ny fitafy, na dia mitantana tsara ny tahan'ny 1C aza ny sela maoderina (feno na fivoahana ao anatin'ny adiny iray).
Matetika ny rafitra miendrika grid-mazàna no misotro bateria rehefa latsaka hatramin'ny 70-80% amin'ny tany am-boalohany. Saingy tsy misy dikany ny bateria amin'izao fotoana izao. Ny tsenan'ny "fiainana faharoa" mitombo dia mamerina ny bateria fiara ho an'ny fitehirizana toerana. Ny bateria fiara elektrika efa misotro ronono, izay tsy mety amin'ny fitakiana fitakiana fitakiana amin'ny fitaterana, dia afaka miasa mandritra ny taona maro amin'ny rindranasa tsy dia mitaky loatra. Ity fampiasana cascade ity dia manatsara ny toekarena amin'ny ankapobeny sy ny faharetan'ny teknolojia bateria lithium.
Energy Storage System Integration
Ny rafitra fitahirizana angovo amin'ny bateria litium dia tsy miasa mitokana. Izy ireo dia mitambatra amin'ny famokarana azo havaozina, toby famokarana herinaratra mahazatra, fotodrafitrasa fampitana ary tsenan'ny herinaratra. Ny toeram-pambolena masoandro miaraka amin'ny fitahirizana batterie dia afaka manome hery matanjaka-mamokatra herinaratra azo antoka mandritra ny ora manokana-fa tsy famokarana miato miankina amin'ny toetrandro. Manova ny masoandro avy amin'ny loharano-miankina amin'ny toetrandro ho zavatra manatona tobim-pamokarana herinaratra azo alefa izany.
Ny fampiharana mitombo haingana indrindra-dia ny fanaraha-maso matetika. Ny tambajotra elektrika dia tsy maintsy mitazona matetika matetika (60 Hz any Amerika Avaratra, 50 Hz any amin'ny ankamaroan'ny faritra hafa) amin'ny alàlan'ny fampifandanjana tsy tapaka ny famokarana sy ny entana. Rehefa mitombo tampoka ny fangatahana dia mihena ny frequences; rehefa mihoatra ny fitakiana ny famokarana dia mitombo ny frequences. Amin'ny fomba mahazatra, ny orinasa mpamokatra herinaratra mafana dia nanitsy ny vokatra azony mba hanitsiana ny tsy fifandanjana. Ny rafitry ny bateria dia afaka mamaly ao anatin'ny milisegondra fa tsy minitra, manome fehezam-peo ambony kokoa amin'ny fampiasana fahafaha-manao kely kokoa.
Ny fiovaovan'ny fotoana-dia maneho asa manan-danja iray hafa. Eo amin'ny tsena misy vidiny-fampiasana-herinaratra, ny batterie dia mitsangatsangana rehefa ambany ny vidiny (matetika mandritra ny ora famokarana avo be azo havaozina) ary miala rehefa miakatra ny vidiny. Kalifornia dia mamokatra tsy tapaka ny angovo azo avy amin'ny masoandro mandritra ny mitataovovonana-indraindray mamokatra mihoatra noho izay azon'ny grid ampiasaina. Ny rafitra fitehirizana dia mifoka izany tafahoatra izany, avy eo dia mivoaka mandritra ny ora hariva rehefa mihena ny famokarana masoandro nefa mbola mitombo ny fangatahana.
Safety sy Thermal Runaway
Mandositra mafana-ny tena-hetsika manafaingana izay miteraka hafanana mihoatra ny fanaparitahana hafanana-maneho ny ahiahy lehibe indrindra amin'ny fiarovana ny fitahirizana angovo bateria lithium. Raha vao natomboka dia mety hihoatra ny 800 degre ny maripana anatiny, mamoaka entona mirehitra ary mety hiteraka afo.
Ny trigger dia mety ho anatiny na ivelany. Mety ho vokatry ny fiforonan'ny dendrite, ny tsy fahombiazan'ny separator, na ny lesoka amin'ny famokarana. Ny anton-javatra ivelany dia ny fahasimbana ara-batana, ny fiampangana tafahoatra tafahoatra, na ny fiposahan'ny hafanana ambony. Raha vantany vao miditra amin'ny fandosiran'ny hafanana ny sela tokana, dia afaka miparitaka any amin'ny sela mifanila aminy ny hafanana, izay mety hivezivezy amin'ny mody iray na rack iray manontolo.
Ny rafitra fiarovana maoderina dia mampiasa sosona fiarovana maro. Eo amin'ny ambaratongan'ny sela, mampiasa fitaovana mifono seramika-mihidy amin'ny hafanana ambony ny mpanasa, manakana ny fitaterana ion. Eo amin'ny ambaratonga môdely, ny sakana mahatohitra afo sy ny fahatapahan'ny hafanana dia manakana ny fiparitahan'ny hafanana eo anelanelan'ny sela. Ny fiarovana amin'ny ambaratonga-rafitra dia ahitana ny fandrefesana mari-pana midadasika, fanapahana mandeha ho azy ireo maody diso, ary rafitra famonoana afo manokana.
Nihena be ny lozam-pifamoivoizana noho ny fahamaroan'ny teknolojia. Nihena ny tahan'ny hetsika fiarovana amin'ny fitahirizana bateria tamin'ny taona 2024 raha oharina tamin'ny taona teo aloha, izay tranga dimy lehibe eran-tany. Ny fametrahana tany am-boalohany dia matetika nampiasa simika kobalta nikela-manganese- amin'ny fanamboarana izay tsy nahafehy tsara ny fitantanana mafana. Mampiasa simika LFP amin'ny ankapobeny ny tetikasa ankehitriny miaraka amin'ny endrika modular, -ventilated tsara izay mampihena be ny loza ateraky ny afo.
Ny hain-trano tamin'ny Janoary 2025 tao amin'ny tranoben'ny Moss Landing any California-izay nanery mponina 1.200-nafindra toerana-dia nahitana endrika rafitra efa tranainy. Ny fehezan-dalàna fiarovana maoderina, indrindra ny NFPA 855 navoaka tany amin'ny faritra maro, dia manome baiko ny elanelana eo anelanelan'ny fitoeran'ny bateria, ny fanamafisam-peo kokoa, ary ny rafitra fitahirizana natao manokana mba hisorohana ny fiparitahan'ny afo. Mivoatra hatrany ireo fenitra ireo rehefa manangona traikefa miasa ny indostria.
Fahombiazana ara-toekarena
Nidina be ny vidin'ny fitahirizana angovo bateria litium. Ny vidiny dia nidina avy amin'ny $1.400 isaky ny kilowatt-ora tamin'ny 2010 ka hatramin'ny $139/kWh tamin'ny 2023, miaraka amin'ny vinavina hampihenana 40% bebe kokoa amin'ny taona 2030. Ity fihenam-bidy be ity-anisan'ny haingana indrindra ho an'ny teknolojian'ny angovo-vokatra avy amin'ny fihatsaran'ny toe-karena eo amin'ny habe, ny fahombiazan'ny famokarana.
I Shina no manjaka amin'ny famokarana eran-tany, mamokatra 70% eo ho eo amin'ny batterie lithium-iona miditra an-tsena. Ny rojo famatsiana mitsangana mitsangana ao amin'ny firenena, avy amin'ny fitrandrahana lithium sy ny fanadiovana amin'ny alàlan'ny famokarana sela sy ny fampidirana rafitra, dia manome tombony lehibe amin'ny vidiny. Ny tolo-bidy tamin'ny Desambra 2024 tany Shina ho an'ny fonon'ny bateria miampy ny rafi-pamokarana herinaratra dia nitentina $66/kWh eo ho eo, eo amin'ny antsasaky ny salan'isa maneran-tany raha tsy tafiditra ao ny vidin'ny fametrahana sy ny fifandraisan-davitra.
Ny vidin'ny fitehirizana (LCOS)-ny sara rehetra-ny isaky ny kilowatt-ora amin'ny angovo alefa mandritra ny androm-piainan'ny rafitra-dia miovaova arakaraka ny fampiharana sy ny toerana misy azy. Ny rafitra Lithium-iona izao dia mifaninana ara-toekarena amin'ireo orinasa mpamboly entona voajanahary mandritra ny 4-8 ora. Lasa sarotra ny faharetana lava kokoa; ny fifandraisana an-tsipika eo amin'ny fahafaha-mitahiry sy ny vidiny dia midika fa ny rafitra 10 ora dia mitentina eo amin'ny 2,5 heny eo amin'ny rafitra 4 ora raha toa ka tsy mifanandrify amin'izany ny fahafahan'ny fidiram-bola fanampiny.
Ity zava-misy ara-toekarena ity dia manazava ny antony mampiasa rafitra 2-4 ora ny ankamaroan'ny fametrahana fitahirizana. Nitombo 1,8 ora tamin'ny 2020 ho 2,4 ora ny faharetan'ny salan'isa tamin'ny 2024, fa ny faharetan'ny adiny 10+ kosa dia mitaky teknolojia samihafa. Ny bateria mikoriana, ny fitahirizana rivotra voaporitra, na ny hydrogène maitso dia lasa lafo kokoa-ho an'ny fampiharana maharitra ela be, na dia manohy manatsara ny toe-karenany aza ny lithium-ion mandritra ny fotoana maharitra hatramin'ny 8-10 ora.
Fitomboan'ny tsena sy lalan'ny ho avy
Nahatratra 160 GW ny fitehirizana angovo eran'izao tontolo izao tamin'ny 2024, miaraka amin'ny 72 GW nampiana tamin'io taona io fotsiny-mampiseho mihoatra ny 45% amin'ny fitambaran'ny fametrahana ara-tantara. Nitarika tamin'ny 36 GW ny fahaiza-manao vaovao i Shina, arahin'i Etazonia tamin'ny 13 GW ary Eoropa tamin'ny 10 GW. Ity fitomboana mipoaka ity dia maneho ny fihenan'ny vidiny, ny politikam-panohanana ary ny fampitomboana ny fidiran'ny angovo azo havaozina izay mitaky fitahirizana ho an'ny fahamarinan-toerana.
Ny tsena dia antenaina hivelatra amin'ny $ 13.7 miliara amin'ny 2024 ka hatramin'ny $ 43.4 miliara amin'ny 2030, mitombo amin'ny 21% isan-taona. Ny fanohanan'ny politika dia manafaingana ny fandraisana-fanjakana roa ambin'ny folo amerikanina no nametraka tanjona fametrahana fitahirizana angovo, ary misy fepetra mitovy amin'izany maneran-tany. Ny Vondrona Eoropeana dia nanome fanamaivanana VAT 20% ho an'ny rafitra fitahirizana bateria tamin'ny 2023, raha i Shina kosa dia manome fanampiana lehibe ho an'ny fametrahana{12}mason'ny grid.
Ny Lithium-dia azo inoana fa hihazona ny fahefana hatramin'ny 2030 ho an'ny ankamaroan'ny fampiharana, saingy misy safidy hafa mipoitra. Ny bateria sodium-ion, mampiasa sodium be dia be fa tsy lithium, dia afaka maka hatramin'ny 10% amin'ny tsenan'ny fitahirizana angovo amin'ny taona 2030, indrindra ho an'ny fampiharana izay azo ekena ny hakitroky ny angovo ambany kokoa. Ireo vatoaratra ireo dia mitentina eo amin'ny 30% eo ho eo noho ny mitovy amin'ny phosphate vy lithium ary manafoana ny fiankinan-doha amin'ny rojo famatsiana lithium mihamitombo.
Ny batterie solid-dia maneho revolisiona maharitra-lehibe. Amin'ny fanoloana ny elektrôlôta ranoka amin'ny conducteur ionika mafy, dia mampanantena ny hamafin'ny angovo ambony kokoa izy ireo (mety hihoatra ny 400 Wh/kg), fiarovana kokoa noho ny elektrôlôta tsy-tsy mirehitra, ary ny faharetan'ny tsingerina maharitra. Ny mpanamboatra fiara lehibe dia nanambara ny drafitra ara-barotra ho an'ny faran'ny taona 2020, ary manaraka ny fampiharana fitahirizana stationary. Na izany aza, mbola tsy voavaha ny fanamboarana batterie matanjaka-amin'ny habeny sy ny vidiny azo ekena.
Fanontaniana matetika
Manao ahoana ny fahombiazan'ny rafitra fitahirizana angovo bateria lithium raha oharina amin'ny teknolojia fitahirizana hafa?
Ny rafitra Lithium-iona dia mahatratra 85% ny fahombiazan'ny dia {{2}dia ho fenitra ho an'ny fametrahana mizana fampiasa, mihoatra noho ny ankamaroan'ny safidy hafa. Ny fitahirizana hydroelectric paompy dia manomboka amin'ny 70-80% ny fahombiazany, ny fitahirizana rivotra voatsindry dia mahatratra 42-55%, ary ny bateria mikoriana mazàna dia manome 60-80%. Ny rafitra fitahirizana mekanika sasany toa ny kodiaran-drivotra ihany no mifanandrify na mihoatra ny fahombiazan'ny lithium-ion, saingy voafetra amin'ny faharetan'ny fivoahana fohy dia minitra izy ireo fa tsy ora.
Inona no mahatonga ny fahafahan'ny bateria lithium hihena rehefa mandeha ny fotoana?
Ny mekanika maro dia manampy amin'ny fanjavonan'ny fahafaha-manao. Tsy mitsaha-mitombo ny sosona interphase electrolyte solid- amin'ny anode, mandany ny litium amin'ny fanehoan-kevitra amin'ny lafiny iray. Ny fitaovana cathode dia mihalevona tsikelikely, mamoaka ion metaly izay mifindra any amin'ny anode ary miteraka fahasimbana bebe kokoa. Ny solvent électrolyte dia rava noho ny adin-jiro elektrika, ka mamorona fipetrahana insulation amin'ny elektrôda. Ny fiasana amin'ny mari-pana ambony, ny famandrihana feno, na ny tahan'ny fiatoana haingana-dia manafaingana ireo dingana rehetra ireo.
Mety hipoaka ve ny bateria lithium, ary ahoana no hisorohana izany?
Mety hiteraka afo sy mety hipoaka ny fandosiran'ny hafanana raha toa ka mirehitra eny amin'ny toerana voafetra ny entona batterie, na dia tsy fahita firy aza izany amin'ny endrika mety. Ny rafitra maoderina dia misoroka izany amin'ny alalan'ny fiarovana maro: seramika -separateur mifono seramika izay mihidy amin'ny mari-pana ambony, sakana mafana eo anelanelan'ny sela, fanaraha-maso ny mari-pana midadasika, fanapahana môtô mandeha ho azy, rafitra famonoana afo manokana, ary fifantenana simika simika sela (ny simika LFP ampiasaina amin'ny ankamaroan'ny fitehirizam-bokatra dia marin-toerana kokoa noho ny hafa).
Maharitra hafiriana ny rafitra fitahirizana angovo bateria lithium?
Mazàna miasa mandritra ny 10-15 taona ny rafitra lithium-scale litium-mazàna, ka mahatratra 2.000-5.000 ny tsingerin'ny famotsorana-miankina amin'ny simia sy ny fepetra fiasana. Ny bateria LFP amin'ny ankapobeny dia maharitra kokoa noho ny variana NMC. Ny fotodrafitrasa rafitra-inverters, rafitra fanaraha-maso, trano-matetika dia maharitra 20-25 taona, mamela ny fanoloana bateria tsy misy fanamboarana ny fametrahana manontolo. Misy fiantraikany lehibe amin'ny androm-piainany ny fomba fiasa; Ny famerana ny salan'isa fiampangana ho 20-80% fa tsy 0-100% dia mety mahomby amin'ny fiainana tsingerina roa.
Mivelatra kokoa ny vokany
Ny fomba fiasan'ny fitahirizana angovo avy amin'ny batterie lithium-iona lithioma mifamezivezy eo anelanelan'ny elektrôda raha mikoriana amin'ny faritra ivelany ny elektrôna-dia lasa fototry ny fifindrana angovo. Tsy mamokatra herinaratra ireo rafitra ireo, fa ny fahafahan'izy ireo manaisotra ny fotoan'ny famokarana amin'ny fanjifana dia ahafahan'ny angovo azo havaozina manome hery azo antoka na dia eo aza ny toetrany miato.
Ny mpandraharaha Grid dia mihevitra ny fitahirizana bateria tsy ho teknolojia vaovao fa ho fotodrafitrasa ilaina. Ny US Energy Information Administration dia manombatombana ny fahafahan'ny batterie hihoatra ny an'ny mpamokatra solika -maty amin'ny taona 2025. Ity fiovana avy amin'ny fôsily-taranaka azo alefa mankany amin'ny famokarana azo havaozina miampy fitahirizana dia maneho fanavaozana fototra amin'ny fomba fiasan'ny tambajotra elektrika.
Mitohy mandroso haingana ny teknolojia. Ny fikarohana dia mifantoka amin'ny fampitomboana ny hakitroky ny angovo, ny fampihenana ny fandaniana, ny fanatsarana ny fiarovana ary ny famolavolana fitaovana maharitra kokoa. Ny fahatratrarana ny haavon'ny fitahirizana terawatt-ora ilaina ho an'ny grids decarbonized lalina-dia manoro hevitra fa 930 GW ny fahafahan'ny fitahirizana ho an'i Etazonia irery amin'ny taona 2050-dia mitaky fanavaozana mitohy amin'ny siansa fitaovana, ny fizotran'ny famokarana ary ny fampidirana rafitra.
Mandritra izany fotoana izany, ny fanehoan-kevitra elektrôkimika mitranga ao anatin'ny selan'ny bateria an-tapitrisany eran-tany, tsy hitan'ny mpampiasa fa miasa tsy an-kijanona, mihamaro ny mamaritra hoe rahoviana no mijanona ny jirontsika, mandeha ny orinasantsika, ary tonga amintsika ny angovo azo havaozina.