磷酸鐵鋰動(dòng)力電池與磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池的主要區(qū)別有:電池容量不同,應(yīng)用場(chǎng)景不同,電池管理系統(tǒng)BMS有差異,采用的電芯種類不同,性能和設(shè)計(jì)不一樣。
【電池定義】
磷酸鐵鋰動(dòng)力電池,主要提供動(dòng)力,即將電通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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、電動(dòng)列車、電動(dòng)卡車、電動(dòng)自行車、電動(dòng)三輪車、電動(dòng)船舶;牽引型的有學(xué)校、工廠、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等場(chǎng)所用的室內(nèi)室外牽引車、叉車;其他可用作電動(dòng)工具電源,如無人機(jī)、電動(dòng)玩具。
磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池,用于儲(chǔ)存電能。主要用于太陽能發(fā)電設(shè)備和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的電站、通信基站、家用儲(chǔ)能、便攜式電源等,以及可再生能源儲(chǔ)蓄能源用的蓄電池。
【基本區(qū)別】
能量密度和功率密度:磷酸鐵鋰動(dòng)力電池>磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池
磷酸鐵鋰動(dòng)力電池更側(cè)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(qiáng)調(diào)較高的安全性和高能量密度以達(dá)到持久續(xù)航能力,還有重量體積方面的輕量要求。
磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池強(qiáng)調(diào)電池容量,尤其要求運(yùn)行穩(wěn)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(chǔ)能設(shè)備的長壽命和低成本。
【結(jié)構(gòu)組成】
磷酸鐵鋰動(dòng)力電池和磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池的結(jié)構(gòu)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(fù)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(chǔ)能電池。對(duì)于動(dòng)力鋰電池而言,儲(chǔ)能鋰電池對(duì)于使用壽命有更高的要求。新能源汽車的壽命一般在8年,而儲(chǔ)能設(shè)施壽命大于10年。
【循環(huán)次數(shù)】
磷酸鐵鋰動(dòng)力電池<磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池。動(dòng)力電池的循環(huán)次數(shù)壽命在2000次左右。儲(chǔ)能鋰電池的循環(huán)次數(shù)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(dá)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(chǔ)能電池外觀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(chǔ)能電池重量。
因新能源汽車的耗電量隨著汽車重量變化而增大,所以動(dòng)力電池要求重量更輕。儲(chǔ)能電站的對(duì)儲(chǔ)能電池的要求都是大規(guī)模的,兆瓦級(jí)別以上甚至百兆瓦的級(jí)別,對(duì)電池的重要沒有要求。因儲(chǔ)能鋰電池沒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(dāng)于十幾二十張大地毯疊在一起,而磷酸鐵鋰儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能電池
電阻:磷酸鐵鋰動(dòng)力電池<磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池
磷酸鐵鋰動(dòng)力電池和磷酸鐵鋰儲(chǔ)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(nèi)阻會(huì)低一些,儲(chǔ)能電池稍微差一些,內(nèi)阻會(huì)高一些。
【應(yīng)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(xiàn)持久續(xù)航以及重量和體積方面的輕量化要求。儲(chǔ)能電池可以算是比較穩(wěn)定的輸出,一般放電電流小,放電時(shí)間長。從電池材料方面,需要考慮正負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰性能以及電解液和隔膜的相關(guān)性能。
磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池一般需要儲(chǔ)能電池連續(xù)充電或連續(xù)放電兩個(gè)小時(shí)以上,同時(shí)需要承擔(dān)調(diào)頻和調(diào)峰的應(yīng)用場(chǎng)景,能量型電池會(huì)更適合些,當(dāng)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(tǒng)組成:電池模組、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。動(dòng)力電池系統(tǒng)成本由電芯、結(jié)構(gòu)件、BMS、箱體、輔料、制造費(fèi)用等綜合成本組成,電芯占據(jù)80%左右的成本,Pack(包含結(jié)構(gòu)件、BMS、箱體、輔料、制造費(fèi)用等)成本占據(jù)整個(gè)電池包成本約20%。
磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲(chǔ)能變流器(PCS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本構(gòu)成中,電池是儲(chǔ)能系統(tǒng)最重要的組成部分,成本占比60%;其次是儲(chǔ)能逆變器,占比20%,EMS(能量管理系統(tǒng))成本占比10%,BMS(電池管理系統(tǒng))成本占比5%,其他為5%。
【管理系統(tǒng)】
磷酸鐵鋰電池管理系統(tǒng)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(diào)一致,都取決于電池管理系統(tǒng)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(chǔ)能電池的電池管理系統(tǒng)BMS有差異,因?yàn)閯?dòng)力電池多應(yīng)用于新能源汽車,常處于高速運(yùn)動(dòng)對(duì)電池的功率響應(yīng)速度和功率特性、SOC估算精度、狀態(tài)參數(shù)計(jì)算數(shù)量,有著更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?,并且相關(guān)調(diào)節(jié)功能也需要通過BMS實(shí)現(xiàn)。
來源: SMM鈷鋰新能源 作者:楊朝興