Технические документы

В этом техническом документе представлено всестороннее исследование нашей технологии литий-железо-фосфатных батарей (LiFePO4) и ее важнейшей роли в современных системах хранения энергии. Он углубляется в анализ современной глобальной среды и тенденций хранения энергии, демонстрируя, как наши продукты отвечают требованиям современного общества в отношении безопасных, эффективных и экологически чистых энергетических решений.

Технология литий-железо-фосфатных (LiFePO4) аккумуляторов является важнейшим достижением в области систем хранения энергии. Эта технология славится своими надежными функциями безопасности, длительным сроком службы и экологичностью, что делает ее идеальным выбором для широкого спектра применений: от электромобилей до возобновляемых накопителей энергии.
Ключевые особенности
Безопасность: Аккумуляторы LiFePO4 более стабильны и безопасны, чем другие литий-ионные аккумуляторы, благодаря своей химической структуре. Они менее склонны к тепловому разгону, не взрываются и не воспламеняются, что является существенным преимуществом как в бытовой электронике, так и в крупномасштабных накопителях энергии.

Долговечность : Эти батареи обеспечивают более длительный срок службы, часто до 4000-6000 циклов при 80% глубине разряда, что делает их более экологичными и экономически выгодными в долгосрочной перспективе.

Эффективность : Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи обладают высокой эффективностью заряда и разряда, что крайне важно для применений, требующих быстрой зарядки и высокой выходной мощности.

Воздействие на окружающую среду : Материалы, используемые в литий-железо-фосфатных батареях, менее вредны для окружающей среды по сравнению с другими типами литиевых батарей. Они не содержат кобальта, токсичного элемента, часто фигурирующего в этических спорах, связанных с горнодобывающей деятельностью.

Аккумуляторы LiFePO4 широко используются в различных современных системах хранения энергии:

Электромобили (ЭМ) : Благодаря своей безопасности и долговечности, эти батареи становятся все более популярными в электромобилях. Они помогают снизить углеродный след автомобиля и повысить надежность электромобилей.

Системы возобновляемой энергии : В системах солнечной и ветровой энергетики литий-железо-фосфатные батареи накапливают избыточную энергию, вырабатываемую в пиковые периоды. Эта накопленная энергия может быть использована в периоды низкой выработки ветра или солнечной энергии, что повышает общую эффективность и надежность возобновляемых источников энергии.

Резервное питание : Они также используются в ИБП (источниках бесперебойного питания) и других системах резервного питания, где надежность и быстродействие имеют решающее значение.

Портативная электроника : Хотя она реже встречается в небольших потребительских электронных устройствах из-за соображений стоимости, ее функции безопасности и длительный срок службы делают ее подходящей для высококачественных портативных электронных устройств.

Поддерживает интеграцию большего количества ветровой и солнечной генерации:
Ветер и солнце являются самыми дешевыми источниками электроэнергии. Хранение энергии поддерживает интеграцию все более и более высоких
доли возобновляемых источников энергии, что позволяет расширять и внедрять наиболее экономически эффективные источники производства электроэнергии.
Снижает потери энергии:
Хранение энергии может помочь устранить потери энергии и максимизировать
преимущества возобновляемой энергии. Хранение энергии — единственная сетевая технология, которая может
как хранить, так и высвобождать энергию. Сохраняя энергию, когда предложение возобновляемой энергии превышает спрос, хранение энергии может снизить необходимость в сокращении генерирующих мощностей и использовать эту энергию позже, когда она понадобится.
Повышает эффективность сети:
Накопитель энергии мгновенно готов к использованию в качестве
генерация и нагрузка, что позволяет сети адаптироваться к колебаниям спроса и предложения,
что оптимизирует эффективность сети, снижает перегрузку при передаче и увеличивает пропускную способность сети
Гибкость. Это снижает общие системные затраты.
Ограничивает дорогостоящий импорт энергии и повышает энергетическую безопасность:
Хранение энергии повышает энергетическую безопасность и максимально увеличивает использование доступной электроэнергии, производимой в стране.
Предотвращает и минимизирует перебои в подаче электроэнергии:
Накопление энергии может помочь предотвратить или снизить риск отключений или сбоев электроснабжения за счет увеличения пиковой мощности и использования в качестве
Резервное питание для домов, предприятий и сообществ. Перебои в подаче электроэнергии могут быть чрезвычайно дорогостоящими и опасными для здоровья и безопасности. Накопление энергии делает сеть более устойчивой и надежной.

2024 год – поворотный момент в области возобновляемой энергетики

2024 год станет поворотным моментом в глобальном энергетическом переходе, поскольку возобновляемые источники энергии поднимутся до беспрецедентных высот. Однако, несмотря на значительный прогресс, темпы изменений остаются недостаточными для достижения амбициозной цели утроить мощности возобновляемых источников энергии к 2030 году — важнейшего рубежа для удержания глобального повышения температуры ниже 1.5 °C.

Значительное снижение затрат на электроэнергию

Впечатляющее снижение затрат на электроэнергию в результате рекордных 473 гигаватт (ГВт), добавленных в 2023 году, позволило добиться того, что 81% или 382 ГВт новых введенных в эксплуатацию проектов по использованию возобновляемых источников энергии коммунального масштаба имели более низкие затраты, чем их альтернативы, работающие на ископаемом топливе.
Это дает странам убедительное экономическое и инвестиционное обоснование для утроения возобновляемых источников энергии к 2030 году. Возобновляемая генерация энергии стала основным источником наименее затратной новой генерации электроэнергии.

Снижение затрат на проект хранения

Утроение мощности возобновляемой энергии к 2030 году потребует от энергосистем принятия гораздо более высоких долей переменной возобновляемой энергии. Это требует модернизации, расширения сетей и инфраструктуры хранения энергии.
Затраты на проекты по хранению энергии снизились на 89% в период с 2010 по 2023 год, что способствует интеграции больших долей солнечной и ветровой энергии и помогает решать проблемы сетевой инфраструктуры.

Развертывание аккумуляторных батарей по сферам применения

С 2021 года литий-железо-фосфатный аккумулятор (LFP) является доминирующим химическим составом аккумуляторов на рынке стационарных накопителей энергии, и ожидается, что он останется лидером до 2030 года. Доля LFP в годовом приросте емкости аккумуляторов в ГВт·ч выросла с 33% в 2020 году до 84% в 2023 году (BNEF, 2024a).
Рост рынка был обусловлен низкими затратами, более длительным сроком службы и улучшенной безопасностью по сравнению с литий-ионными аккумуляторами на основе никеля, а также большими производственными мощностями аккумуляторных заводов в Китае. Ячейки LFP достигли самой низкой цены из года в год.

Цены на готовые системы хранения аккумуляторных батарей по рынку и сроку службы, 2021-2023 гг.

Он показывает колебания цен между 2021 и 2023 годами, вызванные сбоями в цепочке поставок и волатильностью цен на сырье. После роста в 2022 году средняя стоимость аккумуляторов снизилась в течение 2023 года во всех
три рынка и в глобальном масштабе. Китай имеет самый конкурентный рынок, цены ниже среднемировых.
В 2023 году в Китае наблюдалось снижение стоимости хранения электроэнергии в диапазоне от 36% (для 4-часовой системы) до 29% (для 2-часовой системы). Более низкие цены в Китае в основном обусловлены хорошо налаженной цепочкой поставок и большими производственными мощностями, что создает сильную конкуренцию на внутреннем рынке. В Европе наблюдалось самое низкое снижение стоимости в период с 2022 по 2023 год, в диапазоне от 16% (для 1-часовой системы) до 4% (для 4-часовой системы).
Однако цены были ниже, чем в США для всех систем хранения. Действительно, в 2023 году в США и Европе цены на батареи были выше среднемирового уровня для всех систем, тогда как в 2021 году цены были близки к среднему значению. В 2023 году в США было самое высокое соотношение затрат по сравнению с мировым
цены, 1.61 за 1-часовую аккумуляторную систему. Основной причиной разницы в ценах между регионами является зависимость от импортных аккумуляторов в США и Европе. Внутреннее производство в этих двух местах дороже, а рынки менее конкурентоспособны, чем в Китае

Разрыв в доступе к энергии углубился

Использование возобновляемой электроэнергии в мировом потреблении выросло с 26.3% в 2019 году до 28.2% в 2020 году, что является самым большим ростом за один год с момента начала отслеживания прогресса в достижении ЦУР.
Тем не менее, несмотря на успехи в развитии возобновляемых источников энергии во всем мире в 2023 году, мир не сможет достичь Цели устойчивого развития (ЦУР) 7 в области энергетики к 2030 году. 675 миллионов человек по-прежнему остаются без электричества, а 2.3 миллиарда человек ежедневно используют вредные виды топлива для приготовления пищи.