Kompletníprůtoková bateriesystém skladování energie obvykle zahrnujepohonná jednotka(zásobník elektrolytu),energetická jednotka(elektrolytazásobník elektrolytu),jednotka dodávky elektrolytu(potrubí,čerpadla,ventily,senzory, atd.) asystém správy baterie. Mezi tyto,pohonná jednotkaje základním prvkem, který určuje rozsah výkonu systému, zatímcoenergetická jednotkahraje rozhodující roli ve skladovací kapacitě systému. Obě jednotky fungují nezávisle, ale v koordinaci, aby podporovaly celkovou funkci jednotkyprůtokový bateriový systém ukládání energie.
Výrobní proces průtokové baterie: Kompletní porucha
Sestava zásobníku elektrolytuVýrobní proces začíná montážízásobník elektrolytupo přípravě klíčových materiálů. Prvním krokem je použitítechnologie laserového svařovánísloučit sebipolární deskyamembránydo jednotného těsnění, aby se zabránilo úniku. Tentoproces laserového svařovánímá jedinečné výhody, jako je dosažení okamžitého ohřevu, tavení a tuhnutí, což zajišťuje, že nedochází k deformaci celého stohu. Ve srovnání s tradičními metodami, jako jsou topné desky, tavné lepidlo nebo těsnící kroužky,laserové svařovánívíce než pětinásobně zlepšuje účinnost svařování. Kromě toho,tepelně ovlivněná zónaběhemlaserové svařováníje obvykle řízena v rozmezí ±1 mm, což účinně snižuje negativní účinky vysokých teplot navýkon elektrolytu. Tato aplikace nejen zvyšuje spolehlivost stohu, ale také zlepšuje automatizaci sestavování a snižuje použití těsnících materiálů, čímž se snižují náklady na stoh.
Polaserové svařování, další kroky jsou stohování a utahování. Zapečetěnobipolární desky,membránová těsněnía další komponenty jsou naskládány podle požadovaného pořadí a počtu. Po stlačení a utěsnění jsou součásti zajištěny šrouby, čímž je sestava stohu dokončena.
Testování netěsnosti a nabíjení/vybíjeníJednousestava stohuje kompletní, přesune se do testovacího zařízení protestování těsnosti. Nevyhovující produkty jsou zasílány zpět k opětovnému utěsnění prostřednictvímproces laserového svařování. Vyhovující produkty poté přejděte k dalšímu kroku –testování výkonu nabíjení/vybíjení. Klíčovým zaměřením v této fázi je zajistit stabilitu testovacího prostředí, konzistenci v přerušení nabíjení/vybíjení a jednotnostelektrolytstavu, z nichž všechny jsou rozhodující pro přesné a spolehlivé výsledky testů.
Plnění elektrolytemTento krok používá anautomatický systém vstřikování kapaliny. Za prvé,zásobník bateriíprochází vakuovou úpravou za účelem vytvoření apodtlakové prostředí, po kterém následuje automatické vstřikováníelektrolytpřes plnicí otvor. Celý proces probíhá za normální teploty a plně uzavřených podmínek, aby se zabránilo ovlivňování vnějších faktorůelektrolytavýkon zásobníku.
Integrace a montáž systému skladování energiePosledním krokem je integrace a montážsystém skladování energie. Vícenásobně dokončenohromady,kovové rámy,potrubí, doplňky,nádrže na elektrolyt,magnetická čerpadlaaelektrické řídicí systémyjsou sestaveny do standardizovanéhosystém skladování energie.
Kromě specializovaného zařízení používaného v těchto základních výrobních krocích je nutné další obecné pomocné zařízení, jako je napřchladicí věže,systémy čištění výfukových plynů,vzduchové kompresoryasystémy čisté vody. I když se tato pomocná zařízení přímo nepodílejí na základních výrobních krocích, hrají nepostradatelnou roli při zajišťování hladkého výrobního procesu, udržování environmentální stability a zaručení kvality produktu.
Klíčové materiály ve výrobě průtokových baterií
MembránaThemembrána, také známý jakoiontoměničová membrána, je nesmírně zásadní vvanadové průtokové baterie. Izolujekladné a záporné elektrodyzelektrolyt, zabraňuje zkratům a křížové kontaminaci při zachování iontové rovnováhy v systému. Propustnost, stabilita a cenamembránajsou kritickými faktory pro komercializaciprůtokové baterie.
Podle obsahu fluoru existují různé druhymembrányvčetněmembrány kyseliny perfluorsulfonové,částečně fluorované membrány,nefluorované membrányakompozitní iontoměničové membrány.Membrány kyseliny perfluorsulfonové, díky své vysoké vodivosti, nízké protonové odolnosti a mechanické pevnosti, jsou jediné, které byly komercializovány, zatímco jiné jsou stále v experimentální fázi.
Bipolární deskyBipolární deskyjsou klíčovou součástíprůtokové baterie, zodpovědné za propojení článků do série, vedení proudu a podporu elektrod. Ideální materiál probipolární deskyby měl mít dobrývodivost,elektrochemická stabilita,odolnost proti koroziamechanická pevnost.
Použité materiály probipolární deskyzahrnoutkovy,grafit,kompozitní materiályaintegrované elektrodové bipolární desky.Grafitové deskyjsou oblíbené pro svou dobrou vodivost a chemickou stabilitu, ale mají nízkoumechanická pevnost, jsou křehké, obtížně zpracovatelné, drahé a obtížně se vyrábějí ve velkém.Kompozitní bipolární deskyspojit výhody oboukovagrafit, což z nich činí nově vznikající volbu hlavního proudu.Integrované elektrodové bipolární deskyspojte elektrodu abipolární deskado jediného celku, zlepšujícího sevýkon bateriea snadnost montáže, ale proces je složitější a nákladnější.
ElektrolytTheelektrolytje základním materiálemprůtokové bateriepřímo ovlivňující výkon a nákladyenergetická jednotka. Objem a koncentraceelektrolyturčit maximumkapacita akumulace energiesystému, zatímco čistota, stabilita a teplotní rozsahelektrolytovlivnitúčinnost bateriea životnost.
Například vvanadové průtokové baterie,elektrolytapohonná jednotkanáklady každý tvoří přibližně 50 % počáteční investice. Jak se doba nabíjení/vybíjení zvyšuje, náklady naelektrolytse stává větším podílem. Hlavní způsoby přípravyvanadiové elektrolytyzahrnoutfyzické rozpouštění,chemická redukceaelektrolýza, selektrolýzaje nejběžnější metodou pro velkosériovou výrobu.
Průmyslové výzvy a příležitosti
Nákladové tlaky a technologické průlomy:Vanadové průtokové bateriestále čelí relativně vysokým výrobním nákladům. Snížení těchto nákladů a zlepšení efektivity bude klíčem k budoucímu rozvoji odvětví.Technologické průlomy, jako je vývoj novýchelektrolyty, může pomoci snížit náklady a zvýšit výkon.
Podpora politiky a tržní příležitosti: Globálnípolitikazměny vprůmysl skladování energievytvoří nové investiční příležitosti proprůtokové baterie.Vanadové průtokové baterie, s jejich vysokýmhustota energiea dlouhéživotnost, mají jedinečné výhody na trhu. Jako poptávka poobnovitelné energiezvyšuje,průtokové baterieOčekává se, že budou hrát rostoucí roli vsektor skladování energie.
Konkurence a budoucí směřování:Průtokové bateriečelit konkurenci ze strany novýchtechnologie skladování energiejako napřlithium-iontovéasodík-iontové baterie. Chcete-li získat větší podíl na trhu,průmysl průtokových bateriíbude potřeba se zaměřittechnologické inovacea průmyslová spolupráce.
Spolupráce v dodavatelském řetězci a příležitosti na kapitálovém trhu: Společnosti podéldodavatelský řetězec průtokových bateriímůže dosáhnout vzájemně prospěšného rozvoje prostřednictvím hlubší spolupráce. Navíc, růstprůmysl průtokových bateriípředstavuje nové investiční příležitosti prokapitálové trhy.
