تتكون كل من وحدة بطارية EV ووحدة بطارية ESS من خلايا بطارية متعددة وتستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية. كلاهما نوع من وحدة البطارية, ويمكن تقسيمها إلى وحدات بطارية EV ووحدات بطارية ESS وفقًا لتطبيقاتها.
وحدة بطارية EV تستخدم بشكل أساسي في السيارات الكهربائية, التأكيد على كثافة الطاقة العالية والقوة القوية; تستخدم وحدة بطارية ESS بشكل أساسي في أنظمة تخزين الطاقة الثابتة, التركيز على حياة الدورة وكفاءة التكلفة. الاثنان لديهما تصميمات وتطبيقات مماثلة, ولكن هناك اختلافات كبيرة بسبب الاستخدامات المختلفة. فيما يلي مقدمة مفصلة لوحدة بطارية EV ووحدة بطارية ESS.
جدول المحتويات
ما هي وحدة بطارية EV?
وحدة بطارية EV (وحدة بطارية السيارة الكهربائية) هو الجزء الأساسي من نظام بطارية المركبات الكهربائية, تتكون من خلايا بطارية ليثيوم أيون متعددة متصلة في سلسلة وموازاة, معبأة في بنية معيارية, تستخدم لتخزين وتوفير الطاقة الكهربائية لقيادة السيارة.
عادةً ما تتعاون وحدة بطارية EV مع نظام إدارة البطارية (خدمات إدارة المباني) لمراقبة حالة البطارية, موازنة القوة وتحسين الأداء, التأكيد على كثافة الطاقة العالية لتوسيع نطاق القيادة وكثافة الطاقة العالية لدعم التسارع. قد يشمل ذلك آليات التبريد ومعدات مراقبة درجة الحرارة لتلبية احتياجات ظروف التشغيل الديناميكية للسيارات الكهربائية.
ما هي وحدة بطارية ESS?
وحدة بطارية ESS (وحدة بطارية نظام تخزين الطاقة) هو جزء من نظام تخزين الطاقة الثابت, تتكون من خلايا بطارية ليثيوم أيون متعددة متصلة في سلسلة وموازاة لتحقيق الجهد والقدرة المطلوبة.
عادةً ما تستخدم وحدة بطارية ESS كمصدر للطاقة الاحتياطية لتخزين الكهرباء المحولة من الطاقة الشمسية, طاقة الرياح, إلخ. يمكن أيضًا توصيله بشبكة الطاقة لتنظيم حمولة الذروة وتقليل حمل الوادي, الحفاظ على استقرار استهلاك الكهرباء للمستخدم مع تقليل تكاليف الكهرباء الخاصة بهم.
الوحدات النمطية البطارية ESS تركز أكثر على حياة الدورة الطويلة, كفاءة التكلفة وأداء السلامة, وتستخدم عادة في تخزين طاقة الشبكة أو التطبيقات التجارية.
وحدة بطارية EV مقابل وحدة بطارية EV
1. بناء
لا يوجد فرق كبير بين وحدة بطارية EV ووحدة بطارية ESS من حيث الهيكل الأساسي. كلاهما يتكون من خلايا البطارية, التي يتم توصيلها في سلسلة وموازاة للوحدة النمطية, التي يمكن تجميعها بشكل أكبر في حزم البطارية. كلاهما يستخدم تقنية بطارية الليثيوم أيون, بما في ذلك خلايا البطارية, الموصلات, BMS وأنظمة الإدارة الحرارية.
2. خلايا البطارية
غالبًا ما تستخدم وحدات بطارية EV خلايا بطارية NMC عالية الكثافة. خلايا بطارية NMC أصغر في الحجم, أداء أفضل في درجات الحرارة المنخفضة, ويمكن أن يوفر تسارعًا قويًا للطاقة للسيارات الكهربائية مع تخزين نفس كمية الكهرباء.
تتطلب وحدات بطارية ESS حياة ودورات أطول لتناسب سيناريوهات شحن وتفريغ يومية متعددة. لذلك, غالبًا ما يستخدم خلايا بطارية LFP لتحسين عمر الدورة والسلامة. على سبيل المثال, ويكيبيديا: يذكر نظام تخزين طاقة البطارية ذلك في 2024, ستصبح بطاريات LFP خيارًا مهمًا لتخزين الطاقة على نطاق واسع بسبب توفرها العالي, حياة طويلة, والسلامة.
في السنوات الأخيرة, مع تطوير تكنولوجيا البطارية, كما تم تطبيق خلايا بطارية LFP عالية السلامة تدريجياً على وحدات بطارية EV, خاصة بالنسبة للمركبات منخفضة السرعة مثل عربات الجولف.
3. التطبيقات
يتم استخدام كل من وحدات بطارية EV ووحدات بطارية ESS لتخزين الطاقة الكهربائية للاستخدام اللاحق.
يتم استخدام وحدات EV لسلطة السيارة الكهربائية, التأكيد على الأداء في ظل الظروف الديناميكية. يركزون أكثر على كثافة الطاقة العالية, طاقة البطارية, تَحمُّل, وشحن سريع.
يتم استخدام وحدات ESS لأنظمة تخزين الطاقة, التأكيد على الموثوقية على المدى الطويل في ظل ظروف ثابتة. يركزون أكثر على السعة, يكلف, ودورة حياة طويلة.
4. التركيز على التصميم
عند تصميم وحدات بطارية EV, من الضروري النظر في مساحة ووزن حجرة البطارية, والتكيف مع متطلبات السلامة في ظل ظروف التشغيل الديناميكية مع متابعة تسارع الطاقة وتوسيع نطاق القيادة.
عند تصميم وحدات بطارية ESS, من الضروري النظر في بيئة التوظيف, الإدارة الحرارية, حياة دورة طويلة وكفاءة التكلفة, وهي مناسبة للتطبيقات الثابتة.
على العموم, كلاهما يحتاج إلى تلبية معايير السلامة الصارمة, لكن المتطلبات المحددة تختلف حسب التطبيق. تحتاج وحدات بطارية EV إلى النظر في سلامة الاصطدام, بينما تركز وحدات بطارية ESS على السلامة من الحرائق والمخاطر الهاربة الحرارية.
5. BMS والإدارة الحرارية
يجب أن تكون كل من وحدات بطارية EV ووحدات بطارية ESS مجهزة بـ BMS لمراقبة حالة البطارية عند تشكيلها في حزم البطارية أو أنظمة البطارية, لكن المتطلبات المحددة مختلفة. يحتاج BMS OF EV إلى التعامل مع الظروف الديناميكية والاستجابة السريعة; إن BMS of ESS Batteries أكثر اهتمامًا بالحياة الطويلة وتكامل الشبكة.
من حيث الإدارة الحرارية, تتطلب EVs أنظمة إدارة حرارية أكثر تعقيدًا بسبب قيود المساحة والظروف الديناميكية; يمكن أن تعتمد ESS تصميمًا أكثر استقرارًا للتكيف مع البيئات الثابتة.
6. يكلف
من حيث خلايا البطارية, خلايا بطارية NMC من نفس السعة أكثر تكلفة من خلايا بطارية LFP. عادةً ما تستخدم وحدات بطارية EV خلايا بطارية NMC. إلى جانب متطلبات السلامة العالية والمتطلبات العالية للسيارات الكهربائية, تكلفة وحدات بطارية EV مرتفعة نسبيًا.
وحدات بطارية ESS تتابع تكلفة منخفضة لكل كيلووات ساعة وأكثر اقتصادا.
ملخص
وحدات بطارية EV ووحدات بطارية ESS لها أوجه تشابه في الهيكل والتكنولوجيا, ولكن بسبب سيناريوهات التطبيق المختلفة, التركيز على التصميم, خلية البطارية تختلف اعتبارات الاختيار والتكلفة بشكل كبير. تركز وحدات EV على الأداء العالي والسلامة الديناميكية, بينما تتابع وحدات ESS الحياة الطويلة والاقتصاد, تعكس احتياجاتهم المختلفة في تخزين الطاقة المتنقلة والثابتة.
