22 年間のバッテリーのカスタマイズ

電気自動車のエネルギー貯蔵モードと主な課題は何ですか?

Mar 29, 2019   ページビュー:527

電気自動車の数の継続的な拡大に伴い、電気自動車の保管は業界からますます注目を集めています。電気自動車も分散型エネルギー貯蔵施設と見なすことができます。それらを分散型エネルギー源、再生可能エネルギー源などと組み合わせて、マイクログリッドシステムを形成することができます。これらは電力需要応答にも適用でき、システムの柔軟性調整要件に応じてリアルタイムの充電と放電の変更を行うことができます。

車両の電力貯蔵の概念と状況

再生可能エネルギー発電の割合が増加し続けるにつれて。エネルギー貯蔵技術の開発は、電力システムの柔軟性の欠如を補うための基本的な方法になります。しかし、中国の設備容量は国の発電容量の1.5%未満であり、それに加えて国内の天然ガス発電と貯蔵容量の水力発電もあります。従来のピーキングリソースが不足している場合、限られた揚水発電リソースでは、将来のクリーンエネルギー変換に対する大きな需要を満たすことができません。近年、電気化学エネルギー貯蔵技術(リチウムイオン電池、フロー電池など)が開発されていますが、その設備容量は総設備容量の1%未満であり、エネルギーを実質的に満たすには不十分です。短期間のギャップでの貯蔵供給。

電気自動車は、中国の輸送エネルギーの変革を実現し、自動車産業に追いつく戦略的な新興産業です。中国は、電気自動車の主要技術の初期の研究開発を実施し、商品化支援政策を実施し、中国の電気自動車産業の急速な発展を効果的に促進してきました。 2017年の全国電気自動車販売台数は777,000台に達し、累計販売台数は180万台を超え、世界の電気自動車市場の半分以上を占めています。現在、ドイツ、フランス、英国、ノルウェー、オランダ、インドなどの国々が燃料車の目標を引き上げています。中国はまた、2020年と2018年に新エネルギー車の開発目標を200万台と500万台に設定しました。「乗用車企業の平均燃料消費量と新エネルギー車ポイントの並列管理方法」の実施は、交通の電化は不可逆的な傾向になっています。

電気自動車の数の継続的な拡大に伴い、電気自動車の保管は業界からますます注目を集めています。電気自動車も分散型エネルギー貯蔵施設と見なすことができます。それらを分散型エネルギー源、再生可能エネルギー源などと組み合わせて、マイクログリッドシステムを形成することができます。これらは電力需要応答にも適用でき、システムの柔軟性調整要件に応じてリアルタイムの充電と放電の変更を行うことができます。電気自動車の普及後、規制と制御の規模は非常に印象的です。高度なパワーエレクトロニクス通信制御技術、合理的な充電および放電設備のレイアウト、および電気料金ポリシーのガイドと組み合わせることで、電気自動車は、電力システム運用の信頼性と柔軟性を向上させる上で大きな応用の可能性を秘めています。

車両の電気エネルギー貯蔵に関する外国の研究は以前に始まった。デラウェア大学のケンプトンとトミックは以前、米国の電力システムと運輸部門の開発規模を比較し、米国の運輸部門の車両数の4分の1があるかどうかを発見しました。電気自動車の場合、電気自動車の充電/放電の総電力は、米国の発電設備の総容量を超えています。さらに、電気自動車は道路状況に応じた瞬時の電力調整機能を実現するように設計されているため、電気自動車は電力システム補助サービスの応答時間と上昇率の要件も完全に満たしていることがわかりました。さらに、電気自動車のV2Gハードウェアの投資コストは比較的限られています。その促進を制限する最も重要な要因は、その動作中の高いバッテリーサイクル寿命損失です。ケンプトンはさらに、ベースロード発電、ピークロード発電、予備容量、システム周波数変調における、純粋な電気自動車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車の3種類の電気自動車の実現可能性を分析しました。この調査では、さまざまな種類の電気自動車(純粋な電気自動車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車)がさまざまな種類の補助サービスに適応し、経済性は異なりますが、克服できない技術的障害はないと結論付けました。

技術デモンストレーションに関して、デンマーク政府は2009年に3年間のエジソン電気自動車スマートグリッドプロジェクトを開始しました。これは、電力需要側の対応のための電気自動車の可能性を探求することを目的としています。プロジェクトは、電気自動車技術グループ、パワーバッテリーシミュレーショングループ、技術経済評価チーム、分散型エネルギーグリッド接続技術統合グループ、急速充電設備グループ、通信システムグループ、システム機能テストグループの7つのワーキンググループによって完了しました。 V2G電力システムの技術的実現可能性は、再生可能エネルギー発電と電気自動車で構成されています。このプロジェクトは、これまでに世界で最大の電気自動車エネルギー貯蔵に関する実証研究プロジェクトの1つです。

工業化の面では、中国の電気自動車と充電パイル企業がすでに主導権を握っています。 BYD e6およびその他のモデルは、3.3 kWのオフボード放電機能を実現し、分散型エネルギー貯蔵発電所および移動式充電車両を初めて搭載しました。 Special Callsによって開発されたCMSアクティブフレキシブルインテリジェント充電システムは、充電杭の基礎を保持する機能に基づいて、制御、保護、表示、および計測をボックス型変電所に統合します。同時に、エリア内のグリッドの負荷、充電する車両の数、およびバッテリーの充電を検出します。州およびユーザーの充電時間要件、充電電力のインテリジェントな分配、最適化された柔軟な電流出力によるバッテリーの充電、インテリジェント充電および車両エネルギー貯蔵の技術的基盤の構築。

車両の電力貯蔵モードと主な課題

電気自動車は、さまざまなモードで車両の電気エネルギー貯蔵を実現できます。このホワイトペーパーでは、車両の電気エネルギー貯蔵を、整然とした充電、V2G、バッテリーの交換、および廃止されたバッテリーエネルギー貯蔵の4つのタイプに分類します。モデルが異なれば、潜在的な規模、コスト、インフラストラクチャも異なります。 :

1.整然とした充電。電気自動車は、整然とした充電でグリッドに直接放電したり負荷をかけたりすることはできませんが、充電時間(電力需要応答)を変更して「仮想エネルギー貯蔵」機能を実現することで、電力グリッドのクリッピングや谷の充填に参加できます。整然とした充電における電気自動車のエネルギー貯蔵電力は、車両の充電および放電電力に依存し、そのエネルギー貯蔵容量は、車両のエネルギー効率およびトリップの強度に依存します。

2.車両の電気的相互接続(V2G)。現在、電気自動車のパワーバッテリー容量は一般的に制限されており、バッテリー寿命は道路の挙動に対応するのに十分です。 V2Gに車両が参加すると、バッテリーの老朽化が加速し、ユーザーに非常に高いコストがかかります。しかし、バッテリー容量の増加とサイクル寿命の増加に伴い、電気自動車のバッテリー寿命は徐々に毎日の交通需要を上回り、V2Gの価値は急速に現れます。

3.バッテリーの交換。バッテリーの交換により、電気自動車の電力をすばやく補充することができます。車両とバッテリーが分離されているため、バッテリー交換モードは、車両バッテリーのエネルギー貯蔵能力を最大限に解放します。車両から降ろされたバッテリーは、電力システムのピーク時の需要に応じていつでも充電および放電できます。現時点では、蓄電池は固定電池のエネルギー貯蔵発電所に似ています。バッテリー交換の場合、2回のバッテリー交換ごとに長い待機時間が許容されるため、アンロードバッテリーは、グリッド規制要件と充電および放電のバッテリー寿命を満たし、バッテリーエネルギー貯蔵の価値を可能な限り最大化できます。バッテリーを延長します。生活。

4.電池を消耗しました。車両のパワーバッテリーの寿命が尽きると、廃止されたバッテリーは、はしごを使用して間接的にグリッドエネルギー貯蔵に参加することが期待されます。一般的に、バッテリー容量が元の容量の80%未満に減少すると、車両のパワーバッテリーの要件を満たすことができなくなります。電気自動車の普及の規模が拡大し続ける中、廃電池のエネルギー貯蔵能力は無視できません。

上記の4種類の車両エネルギー貯蔵方法に基づいて、2030年に全国で1億台の電気自動車を推進すると、電気自動車の理論上のエネルギー貯蔵容量は5,000GWhを超える可能性があり、揚水発電の可能性をはるかに上回ります。中国、そして完全に有能で大規模です。再生可能エネルギーは、需要と供給の相乗効果を形成し、中国のエネルギー構造の変革を加速します。

車両のエネルギー貯蔵容量は、従来のエネルギー貯蔵資源に比べて潜在的な利点がありますが、その商品化には依然として多くの障害があります。パワーバッテリーのコスト問題に加えて、既存の電力システムの動作モードにも大きな影響を及ぼします。

V2Gを例にとると、まず第一に、経済性の観点から、車両の電力貯蔵のコストは、パワーバッテリーのサイクル寿命と高い相関関係があります。現在、パワーバッテリー容量保持率が80%に減衰する前の車両のバッテリー寿命は、累積航続距離15万キロメートルしか満たすことができず、これは基本的に一般の民間電気乗用車ユーザーの旅行需要を満たすことができます。電力容量とサイクル寿命の増加に伴い、その累積耐久性は車両ユーザーの旅行ニーズを徐々に上回り、V2G電力システムサービスの経済性を生み出します。したがって、V2Gには、近い将来、まだ一定の経済的制約がありますが、バッテリー技術の継続的な改善により、コスト削減が大幅に促進されます。

第二に、V2Gは既存の電力市場構造も変更し、新しいタイプの分散型電源を追加するだけでなく、電力網会社と発電個人の関係を変更し、電力網会社を直接作成し、ランダム性と関心の複雑さを課します。電気自動車のユーザーには関係があります。市場取引の観点から、従来の市場では、電気エネルギーは発電側からグリッド会社に一方向に直接送られ、グリッド会社によって負荷側に送られるため、資本の流れも一方向です。ウェイトランスミッション; V2Gの市場では、電力と資金は電気自動車とグリッドの間を双方向に流れます。バッテリーの老朽化を加速するために頻繁に放電するため、グリッド会社は、購入防止電気料金を策定することにより、電気自動車ユーザーの充電および放電動作に影響を与える必要があります。

さらに、運用モードの観点から、V2Gリソースは、多数の電気自動車が集中してシステムサービスに参加している場合にのみ、大規模ユニットと同様の信頼性サービスを提供できます。したがって、V2Gは電気自動車の人気、スマートグリッドの確立に依存しており、ビジネスモデルは成熟しています。

車両の電力貯蔵政策の推奨事項の推進

システムの価値を反映した充放電価格を作成する

市場メカニズムと充電と放電の価格は、車両のエネルギー貯蔵効果に影響を与える決定的な要因です。電気自動車は柔軟な充電と放電の大きな可能性を秘めているため、その価値を合理的な市場と価格のメカニズム設計に反映させる必要があります。これにより、電気自動車と電力システムの友好的な接続が促進されます。

充電および放電操作プラットフォームと標準システムの構築を加速します

現在、ビルトイン施設と充電不足施設の監視システムは、整然とした充電に対してさまざまなレベルのサポートを提供しています。整然とした充電をサポートしていても、システムにはグリッドオペレーティングシステムに関連する問題があります。電気自動車の大規模な利用により、電気自動車は最終的には分散型の移動式エネルギー貯蔵施設となり、注文された充電と放電に対する要求が高まります。電気自動車の整然とした充電と放電は、車両、充電設備、電力網企業によって異なります。したがって、整然とした充電および放電技術に関する研究は、さまざまな利害関係者を完全に統合する必要があります。グリッド会社の場合、充電設備は電力インフラストラクチャとして扱う必要があります。充電ネットワークは、配電ネットワークの不可欠な部分として使用する必要があります。充電設備と電力網の計画、設計、建設、運用を総合的に検討し、統一された充電サービス運用プラットフォームを加速し、充電・放電標準システムの構築により、電気自動車充電設備と送電網。

新エネルギー発電と電気自動車の相乗効果プロジェクトのデモンストレーションを実施

技術デモンストレーションに基づいて、北京-天津-河北地域、張家口低炭素オリンピックゾーン、高比率再生可能エネルギーデモンストレーション都市、エネルギーインターネットデモンストレーションゾーン、全国スマートシティパイロットエリア、電気自動車などの主要都市と地域で、都市を一元的に促進および適用し、車両の電力貯蔵技術のデモンストレーションの実施を組織し、将来の大規模な促進のための政策および運用モードでの経験を蓄積します。

廃止されたバッテリーエネルギー貯蔵はしごの使用と原材料のリサイクルを加速する

リチウム、コバルト、その他の資源は、リチウム電池技術が依存するコア材料です。電気自動車の電動化と電力システムの貯蔵は、上記の資源消費を幾何学的に成長させるでしょう。世界のリチウムとコバルト資源の競争と分割は、将来さらに激しくなるでしょう。バッテリーのエネルギー貯蔵を廃止し、バッテリー原料をリサイクルすることで、バッテリーのライフサイクル値を高めながら、上流の原料の供給不足の問題を軽減できます。ただし、現在廃止されているバッテリーの保管と材料の回収には、依然として多くの課題があります。まず、モデルごとにパワーバッテリーパックの設計が異なるため、バッテリーの種類ごとに細分化する必要があり、プロセスフローと安全性の問題は非常に複雑です。第二に、廃止されたバッテリーの状態の評価とシステム統合には、依然として技術的な障害があります。分解、テスト、グループ化、グループ化、バッテリー管理などのプロセスと材料費を効果的に管理し、関連する技術レベルを改善し、業界を超えた基準を改善する方法は、バッテリーエネルギーの廃止と主要材料のリサイクルの前提条件です。

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