1. Kas yra litio baterijos ciklo trukmė ir ką ją lemia?

Komercinėje ir pramoninėje energijos kaupimo srityse litio baterijų ciklo trukmė yra vienas svarbiausių kriterijų, nes ji labiausiai lemia energijos sistemų ilgalaikę vertę. Ciklo trukmė apibrėžiama kaip skaičius įkrovimo ir iškrovimo ciklų, kuriuos baterija gali atlaikyti, kol jos talpa pasiekia 80 procentų nuo pradinės vertės – tai priimtinas naudojimo ribos lygis. Ciklo trukmė nėra pastovus skaičius, jį gali veikti technologija, baterijos naudojimas ir valdymas.

„Origotek Co., Ltd.“ laikoma pramoninės ir komercinės energijos kaupimo pradininke, kurios šaknys siekia 2009 m., kai komandos tyrimų ir plėtros darbai pradėjo atskleisti sudėtingumus, susijusius su litio baterijų ciklo trukme. Per keturias produkto kūrimo iteracijas įmonė nustatė, kad iš dešimties veiksnių, turinčių įtakos ciklo trukmei ir jos naudojimui komercinėje bei pramoninėje aplinkoje, šie trys yra svarbiausi.

Elektrodų medžiagos: Anodo ir katodo medžiagų stabilumas labai stipriai veikia ciklo trukmę, o energijos tankio ir talpos mažėjimo pusiausvyra yra sritis, kurioje mokslinių tyrimų ir plėtros komanda dirba jau keletą metų.

Įkrovimo ir iškrovimo sąlygos: Ekstremalios sąlygos, tokios kaip temperatūros aukščiau 45 laipsnių iki -10 laipsnių bei įkrovimo/iškrovimo greičiai, viršijantys 1, gali sukelti baterijų ankstyvą senėjimą. Tai aktualu pramonės aplinkose, kur sistemos turi veikti kintančiomis apkrovomis.

Baterijos valdymo sistema (BMS): Protinga BMS, reguliuojanti įtampą, srovę ir temperatūrą, gali padidinti litio baterijos ciklų skaičių daugiau nei 30 %. „Origotek“ ketvirtos kartos produktai integruoja individualias BMS sprendimus, sukurtus pramoninėms ir komercinėms aplikacijoms.

2. Kaip litio baterijos ciklinė trukmė veikia pramoninį ir komercinį energijos kaupimą

Įmonėms, diegiančioms energijos kaupimo sistemas (pvz., siekiant sumažinti aukščiausios apkrovos periodų naudojimą, užtikrinti rezervinę elektros energiją arba virtualias elektrines), litio baterijų ciklų skaičius jau nebe tik techninė specifikacija. Tai turi įtakos energijos kaupimo sistemų eksploatacijos išlaidoms, patikimumui ir darnumui.

Pirmiausia, baterijos ciklų skaičius lemia ilgalaikę kainos efektyvumą. Pavyzdžiui, baterija, turinti 10 000 ciklų (palyginti su 5 000), gali tarnauti 8–10 metų be pakeitimo (kasdien naudojant), sumažindama bendras nuosavybės išlaidas beveik 50 %. Tai atitinka Origotek tikslą teikti „vertingus atsinaujinančios energijos produktus“, kas savo ruožtu klientams reiškia didesnį grąžinamumą.

Be to, baterijos ciklo trukmė turi įtakos sistemos patikimumui. Kai kritinėms aplikacijoms, tokioms kaip viršutinės apkrovos mažinimas gamybos įmonėse ar rezervinė energija duomenų centrams, baterijos dažnai keičiamos, atsiranda operacinis chaosas. Dėmesį skiriant litio baterijų ciklų trukmei, Origotek produktai ilgą laiką išlaiko nuolatinį našumą, pašalinant nenuspėjamas sustojimo valandas, kurios verslui gali kainuoti tūkstančius dolerių kas valandą.

Trečias dalykas – tai darnumas. Kuo ilgesnis litio baterijos ciklo gyvenimas, tuo ilgiau užtrunka laikas iki baterijų utilizavimo. Tai sumažins baterijų utilizavimo poveikį aplinkai. Tai taip pat atitinka Origotek filosofiją „tvaraus vystymosi energija“, skirtą pramonei ir komercinėms įmonėms, bei derėtų su pasauliniais atsinaujinančios energijos tikslais. 3. Origotek ketvirtos kartos produktai: litio baterijų ciklų trukmės optimizavimas.
Paskutiniai 16 metų energijos kaupimo tyrimų ir plėtros srityje buvo skirti litio ciklo ilgio gerinimui bei pono Cheng vizijos integruojimui su naujosios 4-osios kartos produktais į bendrovės energijos kaupimo technologijų asortimentą. Bendrovės naujų produktų plėtra vis dar glaudžiai susijusi su jos bendradarbiavimu su Tianjin Lishen Battery ir Shandong Shangcun Energy ir išlieka toje pačioje taikymo srityje. Tai yra pagrindinis dėmesys nuo pat ankstyvųjų metų ir tai sukūrė jos unikalų pranašumą.

Pavyzdžiai yra:

Didelės stabilumo elektrodų kombinacijos: modifikuoti ličio geležies fosfato (LFP) katodai ir silicio-karbono kompozitiniai anodai leido bendrovei padidinti litio baterijų ciklų skaičių iki daugiau nei 12 000 ciklų, kurie gerokai viršija pramonės vidurkį saugyklų srityje.
Adaptyvus termoreguliavimas: Įmontuota termokontrolės sistema gali valdyti akumuliatorių blokus, palaikydama temperatūrą nuo 15 iki 35 °C. Tai kontroliuoja vieną pagrindinių grėsmių cikliniam tarnavimo laikui, ypač ekstremaliomis sąlygomis gamyklose ar lauke sandėliuojant, kai temperatūros būna labai aukštos ar žemos.

Dirbtinio intelekto valdoma BMS: Nors naujausias BMS atnaujinimas naudoja mašininį mokymąsi, kad dinamiškai koreguotų įkrovos-iškrovos parametrus, sistema taip pat saugo naudingiausias baterijai valandas. Tai sumažina įkrovimo greitį kritiniuose aukščiausių temperatūrų tarpuose, taip išsaugant baterijos ciklinį tarnavimo laiką. Įkrovimas šiais laikotarpiais yra priimtinas kompromisas energijos naudojimui, kurį sistema gali tiekti šiuo metu.

Šie pokyčiai vis dar yra tobulinimas esamos technologijos, todėl šie patobulinimai skirti Origotek pagrindinėms rinkoms. Maisto perdirbimo gamyklai, naudojančiai viršutinio krūvio mažinimą (peak shaving), sistemos 10 metų veikimo ciklo trukmė yra kritinė svarbos sezoniškai pakilus paklausai. Virtualios energijos gamyklės operatoriui tai reiškia, kad sistema turi išlaikyti efektyvų funkcijonavimą, kad prisidėtų prie tinklo stabilumo.

Išvada: ciklinės ličio baterijų trukmės skatinimas siekiant energijos nepriklausomybės