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如何构建持久耐用的电池:是降低成本还是延长寿命?
如何构建持久耐用的电池:是降低成本还是延长寿命?
  • 发布时间:2021-02-07 15:40

如何构建持久耐用的电池:是降低成本还是延长寿命?

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锂离子电池技术如今正在迅速推动交通运输业和能源行业的电气化。然而,电池本身往往是一种工作寿命短暂的商品,到目前为止,电池的回收和再利用还没有成为电池行业的主要优先事项。总部位于英国的可再生能源开发商AceleronEnergy公司首席执行官AmritChandan博士对以锂离子电池为基础构建循环经济的意义进行了阐述,并表示锂离子电池的设计寿命应该更长,并且考虑到二次使用的目的。


在过去的10年中,锂离子电池技术取得了显著的发展和进步,其表现为容量的显著增长以及电池成本下降了85%。


电池行业取得的成就很大程度上要归功于卓越的技术、不断的创新,以及来自行业先驱(例如特斯拉公司)改进的制造工艺。事实上,在特斯拉公司于今年9月举办的首届电池日上,该公司创始人埃隆·马斯克描述了对锂离子电池未来的愿景,即更大、更好、更便宜,确切地说成本还将再降低56%。


Aceleron公司的二次使用的锂离子电池组


虽然人们希望电池储能系统更大、更好、更便宜。但是还要从其他方面充分挖掘电池储能系统的潜力。


除了降低成本外,还必须提高电池的固有价值和长期价值。换句话说,必须从每个电池中获得更多价值。为此,可以延长电池工作寿命并使它们适合于二次使用。


电池厂商在技术方面的竞争中将会开发出成本最低的电池,但对于延长电池的工作寿命(有的甚至最短为3年)来说却收效甚微。虽然电池的成本在下降,但由于工作寿命不高,需要定期更换,导致部署成本仍然很高。


这意味着,当几块电池损坏时将导致整个电池组被更换丢弃,而这些电池通常会剩余80%的使用寿命。随着电池行业的蓬勃发展,废弃的电池将会产生大量垃圾和严重的环保问题,并加速对自然资源不可持续的开采。根据调研机构的预计,到2030年,仅电动汽车(EV)电池就会产生1100万吨垃圾。


这种做法最终将付出更加昂贵的代价,因为每当电池损坏时更换电池的成本很高。因此必须构建一个更加可持续的新模式,该模式可以延长电池的使用寿命,提高使用价值并降低成本。


以汽车为例。如果汽车出现故障,通常人们将其修复。由于前期费用太贵,大多数人不愿意直接购买新车替换。但是也有人购买二手车,对其进行维修和升级。这种模式可用于电池的设计、制造和所有权,以减少电池浪费,提供更具价值的储能资产,并通过创造技术性工作岗位支持绿色经济发展。


循环经济


通过将电池技术设计为可维修、重新利用或再利用,而不是更换,可以显著提高电池的使用寿命。而通过在电池在首次使用后重新调整其用途,并赋予其第二次使用寿命,可以进一步提高每个电池的价值。这采用的是循环经济原则,可以延长电池寿命,为电池技术带来更大的价值,并减少资源的使用和浪费。


更重要的是,如果电池可以维护和维修,那么它将更容易地适应服务和订阅模式,即电池产品可以由客户租赁,然后再归还或维修,并租赁使用其他电池。


在客户现场维修电池还可以为客户节省时间和费用,因为电池不需要送去维修,客户也不需要临时更换。它还促进了当地的就业,因为当地人可以接受电池维修和维修方面的培训,就像汽车修理工一样,可以现场修理电池。


设计持久耐用的电池


电池是实现全球零碳能源的关键,随着全球储能市场规模从2019年的590亿美元增至2035年的5460亿美元,未来10年内将会使用数百万块二次电池。


通过将循环经济与储能技术相结合,可以延长电池寿命,并从设计开始就考虑电池的重新利用以减少浪费。人们可以改变处理电池所有权的模式,以保护环境并为经济带来更多的长期价值。


因此,电池不应成为一种一次性技术,而生产可持续电池的关键在于创新的工程技术和生产工艺。


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