I. Базовое понимание: что такое проточная батарея
1. Определение и основное позиционирование
Проточная батарея (Flow Battery) – это электрохимический аккумулятор энергии на водной-основе, относящийся к технологии долгосрочного хранения энергии. Его основная особенность заключается в том, что мощность и емкость независимы:
Размер мощности: определяется ячейкой (основной реакционной единицей);
Емкость хранения энергии: определяется объемом резервуара для хранения электролита и общим количеством электролита.
Отличие от литиевых и свинцово--кислотных аккумуляторов: корпус аккумулятора не накапливает энергию; энергия сохраняется во внешнем жидком электролите, а зарядка и разрядка выполняются за счет циркуляции электролита.
2. Основные преимущества (основные преимущества отрасли необходимо подчеркивать при общении с клиентами)
Чрезвычайно высокая безопасность: электролит представляет собой систему-на водной основе, без риска возгорания или взрыва, что делает его предпочтительным выбором для крупномасштабного-аккумулирования энергии;
Чрезвычайно длительный срок службы: при нормальных условиях время цикла может достигать более 10 000 раз, при этом срок службы составляет от 15 до 25 лет, что намного превосходит срок службы литиевых батарей;
Отсутствие повреждений от глубокой разрядки: его можно полностью заряжать и разряжать на 100%, не влияя на срок службы аккумулятора;
Бесконечное расширение емкости: просто добавив резервуар для хранения электролита, можно увеличить масштаб хранения энергии, что подходит для крупномасштабных станций хранения энергии уровня МВт-и ГВт-уровня-;
Хорошая адаптация к низким-температурам: может стабильно работать при обычных температурах -от 20 до 60 градусов, а также может использоваться в высокогорных районах;
Экологичность и простота переработки: компоненты электролита и графита можно перерабатывать и использовать повторно без загрязнения тяжелыми металлами.
3. Основные сценарии применения (определите свою клиентскую базу)
Сторона сети: сглаживание пиков сети, частотная модуляция, резервная емкость, расширение сети;
Поддержка новой энергетики: хранение энергии для фотоэлектрических электростанций и ветряных электростанций (решение периодически возникающей проблемы выработки новой энергии);
Промышленное и коммерческое хранение энергии: снятие и заполнение пиковых нагрузок на заводе, резервное электропитание, микро-сеть;
Автономное-электроснабжение: независимые системы электроснабжения для удаленных горнодобывающих районов, островов и пастбищных территорий;
Особые сценарии: военные, оборудование для подводного наблюдения, резервное электропитание для аэрокосмической отрасли, лабораторные исследования по хранению энергии.
II. Основные технологические направления (четыре основные школы отрасли, непосредственно определяющие выбор графитовых пластин)
В настоящее время коммерчески доступные проточные батареи разделены на четыре основных направления. Различные электролитные системы имеют сильно различающуюся коррозионную активность, температуру и условия эксплуатации, что является первым основанием для выбора графитовых пластин.
Ключевые бизнес-модели: более 90 % крупных-проектов по хранению энергии в стране и за рубежом используют исключительно-ванадиевые проточные батареи, и это также крупнейший рынок применения графитовых пластин.
III. Полная производственная цепочка
Промышленная цепочка жидкостных аккумуляторов разделена на исходное сырье, основные компоненты среднего потока и интеграцию стека, а также последующие приложения для хранения энергии. Как производитель графитовых биполярных пластин, вы принадлежите к поставщику сердечников среднего потока.
1. Добыча и добыча: конец сырья
Сырье для графитовых пластин (ваша предварительная разработка)
Искусственный графит, природный чешуйчатый графит, асфальтовое связующее, смола (ПП/ПВДФ), углеродное волокно, пропитка, проводящая добавка;
Другое вспомогательное сырье: электролитное сырье, ионный сепаратор, электрод из углеродного войлока, уплотнительные детали, трубопроводы, насосы и клапаны.
2. Средний поток: основные компоненты + интеграция стека (ваша группа прямых клиентов)
Это группа клиентов, с которой вы взаимодействуете чаще всего, разделенная на 5 категорий:
Производители батарей (основные клиенты): самостоятельно производят аккумуляторные батареи, продают полные батареи внешним поставщикам и закупают стандартные/индивидуальные графитовые пластины партиями;
Интеграторы систем хранения энергии: приобретают комплекты + вспомогательные компоненты, упаковывают их в полную систему хранения энергии, в основном закупая партиями;
Предприятия/научно-исследовательские институты, занимающиеся исследованием и разработкой аккумуляторов: университеты, лаборатории, исследовательские компании по новым направлениям, в основном производят небольшие партии высокоточных-индивидуальных образцов;
Компании по торговле компонентами/внешнеторговые компании: отечественные посредники, зарубежные импортеры занимаются перепродажей, определением цен, сроков поставки и спотовой торговлей;
Компании, занимающиеся инжинирингом оборудования: Строители энергетических проектов, закупка запасных частей для системы.
3. Нисходящий поток: терминальные приложения
Крупномасштабные-станции хранения энергии, предприятия ветровой и солнечной энергетики, электросетевые компании, промышленные и горнодобывающие предприятия, зарубежные автономные проекты и т. д. (как правило, не подключаются напрямую, передаются интеграторами/производителями стеков).
IV. Подробное объяснение основных компонентов (ключевой момент: графитовые биполярные пластины для жидкостных аккумуляторов)
Графитовые биполярные пластины (отраслевое сокращение: графитовые пластины, биполярные пластины) являются одним из трех основных компонентов жидкостных аккумуляторных батарей (биполярные пластины + электрод из углеродного войлока + сепаратор ионов), а также компонентом с самой высокой долей затрат и самым высоким техническим порогом.
1. Пять основных функций графитовых биполярных пластин (необходимо указать при внешнем представлении продуктов)
Проводящий коллектор: собирает ток, генерируемый электродом, подключает каждую отдельную батарею, требует низкого поверхностного сопротивления и высокой проводимости;
Дренаж электролита: на поверхности платы выгравированы специальные каналы потока, равномерно транспортирующие электролит к поверхности электрода, что напрямую влияет на эффективность выработки электроэнергии батареи;
Изоляция и герметизация: разделите положительный и отрицательный электролит соседних одиночных батарей, чтобы предотвратить перекрестное-перетекание жидкости и короткое замыкание;
Структурная поддержка: после того, как вся стопка собрана, она выдерживает давление, служа каркасом стопки, требует высокой прочности на сжатие и изгиб;
Вспомогательный отвод тепла: сбалансируйте внутреннюю температуру батареи, избегайте локального перегрева.
2. Основные категории продуктов в отрасли (в сочетании с вашей линейкой продуктов)
В зависимости от материалов, процессов и сценариев использования отрасль делится на три категории, которые также являются основными различиями в ценах и выборе:
(1) Биполярные пластины из чистого графита (пластины из плотного графита)
Процесс: графитовое сырье высокой-чистоты → Изостатическое прессование → 2500 градусов + высоко-графитизация → Вакуумная пропитка, предотвращающая просачивание- → прецизионная гравировка каналов потока с ЧПУ;
Основные характеристики: максимальная коррозионная стойкость, высокая проводимость, чрезвычайно низкая пористость, самый длительный срок службы;
Недостатки: Высокая хрупкость, высокая стоимость обработки, относительно большая толщина (3-6 мм);
Применимо: сильнокислотный электролит ванадия/железа-хрома, высокотехнологичные-проекты хранения энергии, научно-исследовательские эксперименты, высокотехнологичные-заграничные заказы.
(2) Композитные биполярные пластины на основе графита- (основные коммерческие модели)
Процесс: Графитовый порошок + высокомолекулярная смола + смесь углеродного волокна → Формование → Обработка канала потока;
Основные характеристики: высокая механическая прочность, хорошая ударная вязкость, низкая стоимость, возможность изготовления ультратонких пластин (0,6-2 мм), подходящих для крупномасштабного массового производства;
Недостатки: Проводимость, коррозионная стойкость несколько ниже, чем у чистого графита;
Применимо: отечественные и зарубежные крупные-коммерческие станции хранения энергии (в настоящее время это самый крупный рынок).
(3) Процесс изготовления гибких графитовых пластин: расширенный графит прессуется и прокатывается для придания формы, обеспечивая хорошую гибкость;
Применение: Подходит для небольших батарей и аккумуляторных блоков специальной герметичной конструкции, занимающих небольшую долю рынка.
3. Ключевые показатели эффективности (параметры, о которых обязательно спросят клиенты, соответствующие отчету об испытаниях вашего продукта)
Общие обязательные показатели отрасли, особенно ценимые зарубежными клиентами:
Электропроводность/поверхностное сопротивление: определение эффективности проводимости, основного показателя проектов по хранению энергии;
Прочность на изгиб/сжатие: Определите, возникает ли растрескивание во время сборки, транспортировки и использования;
Пористость: чем ниже, тем лучше защита от-просачивания, предотвращая утечку электролита;
Коррозионная стойкость: Годовая скорость коррозии в сильнокислой среде, определяющая срок службы изделия;
Точность размеров, точность канала потока: влияет на производительность уплотнения сборки и эффект направления потока;
Структура уплотнительной канавки: адаптируется к уплотнительным кольцам, конструкция предотвращает утечку жидкости.
4. Структура канала потока (индивидуальная потребность в высокой-частоте)
Каналы потока являются основными элементами графитовых пластин, и клиенты могут выбрать стиль в зависимости от мощности аккумулятора и скорости потока электролита:
Каналы с параллельным потоком: простая конструкция, небольшая потеря давления, подходит для аккумуляторных блоков большой-площади и-мощности;
Спиральные каналы потока: длительное время пребывания электролита, более полная реакция, обычно используется в аккумуляторных блоках-мощности;
Перекрестные-проточные каналы пальцевого типа: принудительное проникновение электродов, высочайшая плотность мощности, предпочтительно для аккумуляторных блоков малой и большой-мощности;
Сетчатые каналы потока: трехмерное направление потока-, в основном используется для специальных и экспериментальных батарей.
