U pozadini ubrzanog globalnog prijelaza energije i digitalizacije, tržište litij baterija u postavljenom stalku pokazuje napredan trend razvoja. Tehnološke inovacije, smanjenje troškova i kontinuirano širenje polja primjene zajedno pokreću kontinuirano širenje tržišne veličine, a tržišni uzorak prolazi kroz duboke promjene. Duboko razumijevanje tržišnih trendova od velikog je značaja za sudionike u industriji da iskoriste razvojne mogućnosti i odgovore na potencijalne izazove.
Tehnološka inovacija pokreće nadogradnju performansi
Materijalna inovacija poboljšava performanse baterije
U području litijevih baterija montiranih stalka, materijalna inovacija je ključni faktor poboljšanja performansi vožnje. U pogledu pozitivnih materijala za elektrode, visoki nikl ternarni materijali kao što su NCM811 i NCA postali su vruća tema istraživanja i primjene zbog velike gustoće energije. Povećavanjem sadržaja nikla, gustoća energije baterije može se značajno poboljšati, čime se pohranjivanje više električne energije u istoj volumenu i težini. Međutim, toplinska stabilnost materijala s visokim niklom oduvijek je bila usko grlo koje ograničava njihovu veliku primjenu. U tu svrhu, istraživači su učinkovito poboljšali toplinsku stabilnost visokih niklanih ternarnih materijala razvijanjem novih materijala za oblaganje i optimizacijom kristalnih struktura. Na primjer, određeno poduzeće prihvaća tehnologiju nanoskalnog premaza kako bi formiralo stabilan zaštitni film na površini materijala s pozitivnim elektrodama s visokim niklom, koji produžava vijek ciklusa baterije za više od 20% u okruženju s visokim temperaturama i uvelike poboljšava pouzdanost litij baterija u složenim okruženjima.
Značajan napredak postignut je i u inovaciji negativnih materijala za elektrode. Negativni materijali za elektrode na bazi silicija, s njihovim ultra-visokim teorijskim specifičnim kapacitetom (nekoliko puta od tradicionalnih grafitnih negativnih elektroda), očekuje se da će postati glavni tok sljedeće generacije visoko-performansi materijala s negativnim elektrodama litijske baterije. Međutim, materijali na bazi silicija pate od ozbiljnog širenja volumena tijekom postupka punjenja i ispuštanja, što lako može dovesti do oštećenja strukture elektrode i utjecati na trajanje baterije. Trenutno je problem širenja volumena silikona učinkovito ublažen pripremom materijala negativnih elektroda od ugljika u kombiniranju silicija s ugljičnim materijalima, kao i uporabom metoda dizajna nanostrukture. Djelomični materijali s negativnim elektrodom od ugljika primijenjeni su u litijevim baterijama montiranim na nosače, povećavajući gustoću energije baterije za 15% -20%, pružajući snažnu potporu za zadovoljavanje rastuće potražnje za visokom gustoćom energije.
Inteligentna nadogradnja sustava upravljanja baterijama
Kao "mozak" litijevih baterija ugrađenih stalkom, poboljšanje razine inteligencije sustava upravljanja baterijama (BMS) ključno je za osiguravanje sigurnosti baterije, produljenja života i poboljšanja performansi. Brzim razvojem tehnologija poput Interneta stvari, velikih podataka i umjetne inteligencije, BMS ubrzava svoju nadogradnju prema inteligenciji. Inteligentni BMS može prikupiti parametre u stvarnom vremenu kao što su napon baterije, struja, temperatura itd. I precizno predvidjeti zdravstveno stanje (SOH) i preostalu punjenje (SOC) baterije putem algoritama za analizu velikih podataka i algoritama umjetne inteligencije. Na primjer, koristeći algoritme dubokog učenja za osposobljavanje velike količine podataka o bateriji, uspostavljanje modela baterije i postizanje točne simulacije unutarnjeg stanja baterije, potencijalne opasnosti od grešaka mogu se unaprijed otkriti, a odgovarajuće mjere mogu se poduzeti pravodobno kako bi se izbjegle sigurnosna nesreća poput toplinskog trčanja baterije.
Pored toga, inteligentni BMS također ima daljinsko nadgledanje i inteligentne funkcije rada i održavanja. Kroz IoT tehnologiju korisnici mogu daljinski nadzirati radni status litij baterija ugrađenih stalka i primati informacije o alarmu s greškama bilo kada i bilo gdje putem mobilnih aplikacija ili računalnih terminala. Istodobno, inteligentni sustavi rada i održavanja temeljeni na analizi velikih podataka mogu razviti personalizirane planove održavanja u skladu s stvarnim radom baterija, postići preventivno održavanje, smanjiti troškove ručnog pregleda i poboljšati dostupnost sustava i učinkovitost održavanja. Nakon usvajanja inteligentnih BMS -a u nekim velikim podatkovnim centrima i elektranama za skladištenje energije, troškovi održavanja baterijskih sustava smanjeni su za više od 30%, a stopa neuspjeha značajno se smanjila.
Popularizacija tržišta smanjenja troškova
Učinak skale smanjuje troškove proizvodnje
S brzim rastom potražnje na tržištu litij baterija s nosačem, glavna proizvodna poduzeća proširuju svoj proizvodni kapacitet i smanjuju troškove proizvodnje kroz ekonomiju razmjera. Tijekom proizvodnog procesa, troškovi nabave sirovina, amortizacije opreme, troškova rada itd. Mogu se dodijeliti kako se proizvodnja povećava. Poznato poduzeće za proizvodnju litijske baterije povećalo je svoj godišnji proizvodni kapacitet sa 5GWH na 20GWh izgradnjom velike automatizirane proizvodne linije, smanjujući troškove proizvodnje po jedinici proizvoda za oko 20%. Istodobno, velika proizvodnja također promiče optimizaciju i standardizaciju proizvodnih procesa, poboljšava kvalitetu proizvoda i učinkovitost proizvodnje i dodatno smanjuje troškove proizvodnje.
Pored toga, suradnja između poduzeća uzvodno i nizvodno u industrijskom lancu i dalje jača, a integriranjem resursa i optimizacijom upravljanja lancem opskrbe, ukupni troškovi također su učinkovito smanjeni. Dobavljači sirovina za baterije potpisuju ugovore o dugoročnoj suradnji s poduzećima za proizvodnju baterija kako bi se osigurala stabilna opskrba i povoljne cijene sirovina; Proizvođači opreme razvijaju prilagođenu proizvodnu opremu na temelju potreba poduzeća za proizvodnju baterija, poboljšati učinkovitost proizvodnje i pouzdanost opreme i smanjuju troškove nabave opreme. Ovaj model suradničkog razvoja industrijskog lanca pruža snažnu potporu kontinuiranom smanjenju troškova litijevih baterija ugrađenih stalkom.
Tehnološki napredak smanjuje troškove proizvodnje
Tehnološki napredak igra važnu ulogu u smanjenju troškova proizvodnje litijevih baterija. U pogledu proizvodne tehnologije, primjena novih proizvodnih procesa kontinuirano pojednostavljuje proces proizvodnje, smanjuje proizvodnju i na taj način smanjuje troškove proizvodnje. Na primjer, pojava tehnologije suhe elektrode napustila je složeni postupak sušenja otapalom u tradicionalnoj tehnologiji vlažnih elektroda, ne samo poboljšavajući učinkovitost proizvodnje, već i smanjenje ulaganja u opremu i potrošnju energije, što je rezultiralo smanjenjem 15% -20% troškova procesa proizvodnje elektroda. Istodobno, uz široku primjenu inteligentne proizvodne tehnologije u proizvodnji litijske baterije, razina automatizacije proizvodnog procesa i dalje se poboljšava, ručna intervencija se smanjuje, dosljednost i kvaliteta proizvoda se poboljšava, stopa otpada se smanjuje, neizravno smanjujući troškovi proizvodnje.
U pogledu dizajna baterije, smanjenje troškova također se može postići optimiziranjem strukture baterije, smanjujući broj komponenti i upotrebe materijala. Novi dizajni konstrukcije baterija kao što su CTP tehnologija i tehnologija baterije noža uklonili su neke konstrukcijske komponente u tradicionalnim modulima baterija, poboljšavajući iskorištenost prostora i gustoću energije baterija, istovremeno smanjujući troškove proizvodnje. Litij baterija montirana na stalak pomoću CTP tehnologije smanjuje broj komponenti za više od 40%, a proizvodni troškovi za 10% -15% u usporedbi s tradicionalnim modularnim baterijama.
Proširenje aplikacije otvara nove mogućnosti rasta
Potražnja za 5G komunikacijskim i podatkovnim centrima eksplodirala je
Uz veliku komercijalizaciju 5G komunikacijske tehnologije i brzu izgradnju podatkovnih centara, potražnja za litijevim baterijama ugrađenim u stalak doživljava eksplozivni rast. U 5G komunikacijskim baznim stanicama, zbog velike potrošnje energije i velike količine prijenosa podataka od 5G opreme, postavljeni su veći zahtjevi za kapacitet i performanse izvora sigurnosnih kopija. Litijeve baterije montirane na stalci postale su preferirani rezervni izvor napajanja za 5G osnovne stanice zbog velike gustoće energije, dugog ciklusa ciklusa i brzih karakteristika punjenja i ispuštanja. Prema predviđanjima institucija za istraživanje tržišta, do 2026. godine, izgradnja globalnih 5G baznih stanica potaknut će rast od preko 50 milijardi juana u tržišnoj veličini litijevih baterija.
Kao osnovno mjesto za pohranu i obradu ogromnih količina podataka, podatkovni centri imaju izuzetno visoke zahtjeve za stabilnost i pouzdanost napajanja. Kao temeljna komponenta sigurnosnog elektroenergetskog sustava u podatkovnim centrima, litijske baterije montirane na stalak ne samo da ne mogu osigurati kontinuirani rad ključne opreme u podatkovnim centrima tijekom nestanka napajanja, već i smanjiti troškove potrošnje energije podatkovnih centara sudjelovanjem u Power Peak brijanju. Uz ubrzanje digitalne transformacije, potražnja poduzeća za mogućnostima skladištenja i obrade podataka i dalje se povećava, pokrećući kontinuirano širenje skale podatkovnog centra i što dovodi do brzog rasta potražnje za litijevim baterijama montiranim na stalak na tržištu. Očekuje se da će potražnja za litijevim baterijama u industriji podatkovnog centra u narednim godinama održati godišnju stopu rasta od preko 30%.
Industrija 4. 0 i Smart Factory Construction Drive Potražnja rast potražnje
U pozadini industrije 4. 0 i izgradnju pametnih tvornica, razina industrijske automatizacije i dalje se poboljšava, a potražnja za pouzdanim i učinkovitim sustavima skladištenja energije postaje sve hitnija. Litijeve baterije montirane na stalak široko se koriste u industrijskim linijama za proizvodnju automatizacije, industrijskim robotima, inteligentnom skladištu i logističkoj opremi i drugim poljima. U liniju za proizvodnju industrijske automatizacije, litijeve baterije montirane na stalak mogu pružiti stabilnu potporu za napajanje opremi, osiguravajući kontinuitet i točnost proizvodnog procesa. Istodobno, mogu se postići integriranjem s industrijskim sustavima upravljanja energijom i optimiziranim korištenjem energije, smanjujući troškove potrošnje energije za poduzeća.
U pametnim tvornicama litijeve baterije montirane na stalak također mogu poslužiti kao jedinice za skladištenje energije za distribuirane energetske sustave, a mogu se koristiti zajedno s opremom za proizvodnju obnovljivih izvora energije kao što su solarna i vjetroelektrana kako bi se postigla energetska samodostatnost i povezala višak električne energije na mrežu. Veliko automobilsko poduzeće za proizvodnju rasporedilo je veliki sustav za skladištenje energije litijske baterije s velikim slojevima i distribuiralo sustav za proizvodnju fotonaponske energije u svojoj pametnoj tvorničkoj konstrukciji, postižući stopu iskorištavanja obnovljivih izvora energije od preko 30% i uštedjevši milijune dolara na računima za električnu energiju.