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磷酸鐵鋰動(dòng)力型電池與磷酸鐵鋰儲能型電池的區別分析
482 2023-10-18
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池與磷酸鐵鋰儲能電池的主要區別有:電池容量不同,應用場(chǎng)景不同,電池管理系統BMS有差異,采用的電芯種類(lèi)不同,性能和設計不一樣。
【電池定義】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池,主要提供動(dòng)力,即將電通過(guò)電動(dòng)機轉化為行駛動(dòng)力、牽引動(dòng)力等等。用動(dòng)力電池提供電源的交通工具有電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)列車(chē)、電動(dòng)卡車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)三輪車(chē)、電動(dòng)船舶;牽引型的有學(xué)校、工廠(chǎng)、運動(dòng)場(chǎng)等場(chǎng)所用的室內室外牽引車(chē)、叉車(chē);其他可用作電動(dòng)工具電源,如無(wú)人機、電動(dòng)玩具。
    磷酸鐵鋰儲能電池,用于儲存電能。主要用于太陽(yáng)能發(fā)電設備和風(fēng)力發(fā)電設備的電站、通信基站、家用儲能、便攜式電源等,以及可再生能源儲蓄能源用的蓄電池。
【基本區別】
    能量密度和功率密度:磷酸鐵鋰動(dòng)力電池>磷酸鐵鋰儲能電池
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池更側重于充放電功率等方面,要求充電速率快、輸出功率高、耐震動(dòng),尤其強調較高的安全性和高能量密度以達到持久續航能力,還有重量體積方面的輕量要求。
    磷酸鐵鋰儲能電池強調電池容量,尤其要求運行穩定性和使用壽命,多考慮電池模塊一致性,電池材料方面就要關(guān)注膨脹率和能量密度、電極材料性能均勻性等方面,以追求整體儲能設備的長(cháng)壽命和低成本。
【結構組成】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池和磷酸鐵鋰儲能電池的結構組成不同:正極材料前者為磷酸鐵鋰或磷酸鐵鋰衍生物,后者為磷酸鐵鋰;負極材料前者為炭黑或高比表面積的碳材料,后者為石墨。
【使用壽命】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池<磷酸鐵鋰儲能電池。對于動(dòng)力鋰電池而言,儲能鋰電池對于使用壽命有更高的要求。新能源汽車(chē)的壽命一般在8年,而儲能設施壽命大于10年。
【循環(huán)次數】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池<磷酸鐵鋰儲能電池。動(dòng)力電池的循環(huán)次數壽命在2000次左右。儲能鋰電池的循環(huán)次數壽命要求能夠大于3500次,若提高充放電頻率,循環(huán)壽命要求通常要求能夠達到5000次以上。
【綜合顏值】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池更小巧,比重較輕;磷酸鐵鋰儲能電池外觀(guān)一般更為方正和厚重。
【體重:重量要求】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池重量<磷酸鐵鋰儲能電池重量。
    因新能源汽車(chē)的耗電量隨著(zhù)汽車(chē)重量變化而增大,所以動(dòng)力電池要求重量更輕。儲能電站的對儲能電池的要求都是大規模的,兆瓦級別以上甚至百兆瓦的級別,對電池的重要沒(méi)有要求。因儲能鋰電池沒(méi)有重要限制而使得制作成本要求比動(dòng)力鋰電池的成本更低,安全性也要求更高。
【身高:體積大小】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的體積相當于十幾二十張大地毯疊在一起,而磷酸鐵鋰儲能電池一般是由多個(gè)電池模組組成一個(gè)大模組,再由許多大模組組合而成。體積接近集裝箱的儲能電池。
【電池容量】
    電池容量:磷酸鐵鋰動(dòng)力電池<磷酸鐵鋰儲能電池。
【電學(xué)性能】
    放電電流:磷酸鐵鋰動(dòng)力電池>磷酸鐵鋰儲能電池
    電阻:磷酸鐵鋰動(dòng)力電池<磷酸鐵鋰儲能電池
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池和磷酸鐵鋰儲能電池若使用的電池材料相同,但是同材質(zhì)的質(zhì)量上,動(dòng)力電池稍微好一些,內阻會(huì )低一些,儲能電池稍微差一些,內阻會(huì )高一些。
【應用要求】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池放電時(shí)電流變化較大,更注重充放電功率等,要求快速充電速率、高輸出功率和抗沖擊能力,特別是高安全性和高能量密度、實(shí)現持久續航以及重量和體積方面的輕量化要求。儲能電池可以算是比較穩定的輸出,一般放電電流小,放電時(shí)間長(cháng)。從電池材料方面,需要考慮正負極材料的儲鋰性能以及電解液和隔膜的相關(guān)性能。
    磷酸鐵鋰儲能電池一般需要儲能電池連續充電或連續放電兩個(gè)小時(shí)以上,同時(shí)需要承擔調頻和調峰的應用場(chǎng)景,能量型電池會(huì )更適合些,當然,這種場(chǎng)景下也可以將功率型與容量型電池配合一起使用。
【部件成本】
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池PACK基本上由以下5個(gè)系統組成:電池模組、電池管理系統、熱管理系統、電氣系統及結構系統。動(dòng)力電池系統成本由電芯、結構件、BMS、箱體、輔料、制造費用等綜合成本組成,電芯占據80%左右的成本,Pack(包含結構件、BMS、箱體、輔料、制造費用等)成本占據整個(gè)電池包成本約20%。
    磷酸鐵鋰儲能電池系統主要由電池組、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)、儲能變流器(PCS)以及其他電氣設備構成。儲能系統的成本構成中,電池是儲能系統最重要的組成部分,成本占比60%;其次是儲能逆變器,占比20%,EMS(能量管理系統)成本占比10%,BMS(電池管理系統)成本占比5%,其他為5%。
【管理系統】
    磷酸鐵鋰電池管理系統BMS(Battery Management System)是電池包的重要組成部分,電池包的各個(gè)功能、部件能否協(xié)調一致,都取決于電池管理系統BMS,并且還能直接影響電池的動(dòng)力輸出以及電池包的安全。
    磷酸鐵鋰動(dòng)力電池與磷酸鐵鋰儲能電池的電池管理系統BMS有差異,因為動(dòng)力電池多應用于新能源汽車(chē),常處于高速運動(dòng)對電池的功率響應速度和功率特性、SOC估算精度、狀態(tài)參數計算數量,有著(zhù)更嚴謹的要求,并且相關(guān)調節功能也需要通過(guò)BMS實(shí)現。
來(lái)源: SMM鈷鋰新能源  作者:楊朝興