I. Basiskennis: wat is een Flow-batterij
1. Definitie en kernpositionering
Een stroombatterij (Flow Battery) is een op water-gebaseerde elektrochemische energieopslagbatterij, die behoort tot de- lange termijn energieopslagtechnologie. Het kernkenmerk is dat vermogen en capaciteit onafhankelijk zijn:
Vermogensgrootte: bepaald door de cel (de kernreactie-eenheid);
Energieopslagcapaciteit: Bepaald door het volume van de elektrolytopslagtank en de totale hoeveelheid elektrolyt.
Anders dan lithiumbatterijen en lood-zuurbatterijen: de batterijbehuizing slaat geen energie op; energie wordt opgeslagen in de externe vloeibare elektrolyt, en het laden en ontladen wordt voltooid door de circulatie van de elektrolyt.
2. Kernvoordelen (kernverkoopargumenten voor de sector moeten worden benadrukt bij de communicatie met klanten)
Extreem hoge veiligheid: de elektrolyt is een oplossingssysteem op water-basis, zonder de risico's van verbranding of explosie, waardoor het de voorkeurskeuze is voor grootschalige- energieopslag;
Extreem lange levensduur: Onder normale omstandigheden kunnen de cyclustijden meer dan 10.000 keer bedragen, met een levensduur van 15 tot 25 jaar, veel beter dan die van lithiumbatterijen;
Geen schade door diepe ontlading: hij kan 100% volledig worden opgeladen en ontladen, zonder de levensduur van de batterij te beïnvloeden;
Oneindige capaciteitsuitbreiding: door alleen maar de elektrolytopslagtank toe te voegen, kan de schaal van de energieopslag worden vergroot, geschikt voor grote energieopslagstations op MW--niveau en GW-niveau-;
Goed aanpassingsvermogen bij lage- temperaturen: Kan stabiel werken bij conventionele temperaturen van -20 graden tot 60 graden, en kan ook worden gebruikt in gebieden op grote hoogte;
Milieuvriendelijk en gemakkelijk te recyclen: De elektrolyt- en grafietcomponenten kunnen worden gerecycled en hergebruikt, zonder vervuiling door zware metalen.
3. Belangrijkste toepassingsscenario's (bepaal uw klantenbestand)
Netzijde: netpiekschering, frequentiemodulatie, back-upcapaciteit, netuitbreiding;
Ondersteuning voor nieuwe energie: energieopslag voor fotovoltaïsche elektriciteitscentrales en windmolenparken (oplossing voor het periodieke probleem van de opwekking van nieuwe energie);
Industriële en commerciële energieopslag: piekafscheiding en -vulling in de fabriek, back-upstroomvoorziening, micro-netwerk;
Off-stroomvoorziening: onafhankelijke stroomvoorzieningssystemen voor afgelegen mijngebieden, eilanden en landelijke gebieden;
Speciale scenario's: militairen, apparatuur voor onderwaterobservatie, back-upstroomvoorziening in de lucht- en ruimtevaart, onderzoek naar energieopslag in laboratoria.
II. Mainstream-technologieroutes (de vier belangrijkste scholen van de industrie, die rechtstreeks de selectie van grafietplaten bepalen)
De momenteel commercieel verkrijgbare flowbatterijen zijn onderverdeeld in vier hoofdroutes. Verschillende elektrolytsystemen hebben sterk variërende corrosiviteit, temperaturen en bedrijfsomstandigheden, die de eerste basis vormen voor het selecteren van grafietplaten.
Belangrijkste zakelijke punten: Meer dan 90% van de grootschalige energieopslagprojecten in binnen- en buitenland maken gebruik van alle-vanadiumstroombatterijen, en dit is ook de grootste toepassingsmarkt voor grafietplaten.
III. Volledige industriële keten
De industriële keten van vloeistofstroombatterijen is onderverdeeld in de stroomopwaartse grondstoffen, de kerncomponenten en stapelintegratie in de middenstroom, en de stroomafwaartse toepassingen voor energieopslag. Als fabrikant van bipolaire grafietplaten behoort u tot de leverancier van kernmateriaal in de middenstroom.
1. Stroomopwaarts: einde grondstoffen
Grondstoffen voor grafietplaten (uw upstream)
Kunstmatig grafiet, natuurlijk vlokgrafiet, asfaltbindmiddel, hars (PP/PVDF), koolstofvezel, impregneermiddel, geleidend additief;
Andere ondersteunende grondstoffen: elektrolytgrondstoffen, ionenscheider, koolstofviltelektrode, afdichtingsonderdelen, pijpleidingen, pompen en kleppen.
2. Middenstroom: kerncomponenten + stapelintegratie (uw directe klantengroep)
Dit is de klantengroep waarmee u het meest communiceert, onderverdeeld in 5 categorieën:
Fabrikanten van stapels (kernklanten): produceren onafhankelijk batterijstapels, verkopen complete stapels extern en kopen standaard / op maat gemaakte grafietplaten in batches;
Integrators van energieopslagsystemen: inkoopstapels + ondersteunende componenten, verpakken deze tot een compleet energieopslagsysteem, meestal batchaankopen;
Onderzoeks- en ontwikkelingsbedrijven/onderzoeksinstituten op het gebied van batterijen: Universiteiten, laboratoria en nieuwe onderzoeksbedrijven produceren voornamelijk kleine batches op maat gemaakte monsters met hoge- precisie;
Componenthandelsbedrijven / buitenlandse handelsbedrijven: binnenlandse tussenpersonen, buitenlandse importeurs, houden zich bezig met wederverkoopdistributie, waardeprijzen, levertijden en spothandel;
Apparatuurtechniekbedrijven: Bouwpartijen voor energieprojecten, aankoop van vervangende reserveonderdelen voor het systeem.
3. Downstream: terminaltoepassingen
Grootschalige energieopslagstations, wind- en zonne-energiebedrijven, energienetwerkbedrijven, industriële en mijnbouwbedrijven, overzeese off- projecten voor energieopslag, etc. (over het algemeen niet direct met elkaar verbonden, overgedragen door integrators/stackfabrikanten).
IV. Gedetailleerde uitleg van kerncomponenten (belangrijkste punt: bipolaire grafietplaten voor vloeistofstroombatterijen)
Bipolaire grafietplaten (afkorting voor de industrie: grafietplaten, bipolaire platen) zijn een van de drie kerncomponenten van batterijstapels met vloeistofstroom (bipolaire platen + koolstofviltelektrode + ionenscheider), en zijn ook het onderdeel met het hoogste kostenaandeel en de hoogste technische drempel.
1. Vijf kernfuncties van bipolaire grafietplaten (moeten worden geïntroduceerd bij externe introductie van producten)
Geleidende collector: Verzamel de stroom die door de elektrode wordt gegenereerd, sluit elke afzonderlijke batterij aan, vereist een lage oppervlakteweerstand en een hoge geleidbaarheid;
Elektrolytafvoer: op het bordoppervlak zijn speciale stroomkanalen gegraveerd, die de elektrolyt gelijkmatig naar het elektrodeoppervlak transporteren, wat rechtstreeks invloed heeft op de energieopwekkingsefficiëntie van de batterij;
Isolatie en afdichting: scheid de positieve en negatieve elektrolyt van aangrenzende afzonderlijke batterijen, voorkom cross-vloeistof en kortsluiting;
Structurele ondersteuning: Nadat de gehele stapel is gemonteerd, draagt deze druk, dient als raamwerk van de stapel en vereist een hoge druk- en buigsterkte;
Extra warmteafvoer: Breng de interne temperatuur van de stapel in evenwicht, vermijd lokale oververhitting.
2. Belangrijkste productcategorieën in de branche (gecombineerd met uw productlijn)
Op basis van materiaal-, proces- en gebruiksscenario's is de industrie verdeeld in drie categorieën, die ook het belangrijkste onderscheid vormen voor offertes en selectie:
(1) Bipolaire platen van puur grafiet (dichte grafietplaten)
Proces: grafietgrondstoffen met hoge- zuiverheid → Isostatisch persen → 2500 graden + hoge- temperatuur grafitisering → Vacuümimpregnatie anti- doorsijpeling → CNC-precisiegraveren van stroomkanalen;
Kernkenmerken: Uitstekende corrosieweerstand, hoge geleidbaarheid, extreem lage porositeit, langste levensduur;
Tekortkomingen: hoge brosheid, hoge verwerkingskosten, dikte is relatief groot (3-6 mm);
Toepasbaar: Vanadium/ijzer-chroom-sterk-zure elektrolyt, hoogwaardige- energieopslagprojecten, wetenschappelijke onderzoeksexperimenten, buitenlandse hoogwaardige- bestellingen.
(2) Op grafiet-gebaseerde samengestelde bipolaire platen (belangrijkste commerciële modellen)
Proces: Grafietpoeder + hoogmoleculaire hars + koolstofvezelmengsel → Gegoten → Stroomkanaalverwerking;
Kernkenmerken: Hoge mechanische sterkte, goede taaiheid, lage kosten, kunnen worden gemaakt tot ultra-dunne platen (0,6-2 mm), geschikt voor massaproductie op grote schaal;
Tekortkomingen: geleidbaarheid, corrosieweerstand iets lager dan puur grafiet;
Van toepassing: binnenlandse en buitenlandse grootschalige commerciële energieopslagstations- (momenteel het grootste gebruik op de markt).
(3) Flexibele grafietplaten Proces: Geëxpandeerd grafiet wordt in vorm geperst en gerold, met een goede flexibiliteit;
Toepassing: Geschikt voor kleine batterijen en batterijpakketten met speciale gesloten structuur, met een klein marktaandeel.
3. Key performance indicators (parameters waar klanten zeker naar zullen vragen, die overeenkomen met uw producttestrapport)
Algemene verplichte indicatoren voor de sector, vooral gewaardeerd door buitenlandse klanten:
Elektrische geleidbaarheid / oppervlakteweerstand: Bepaal de geleidbaarheidsefficiëntie, kernindicator van energieopslagprojecten;
Buig-/druksterkte: Bepaal of er scheuren optreden tijdens montage, transport en gebruik;
Porositeit: hoe lager, hoe beter de anti--lekkage, waardoor lekkage van elektrolyten wordt voorkomen;
Corrosiebestendigheid: Jaarlijkse corrosiesnelheid in sterk zure omgevingen, bepalend voor de levensduur van het product;
Afmetingsnauwkeurigheid, nauwkeurigheid van het stroomkanaal: beïnvloed de afdichtingsprestaties van de assemblage en het stroomgeleidende effect;
Afdichtingsgroefstructuur: aangepast aan afdichtringen, ontwerp om lekkage van vloeistof te voorkomen.
4. Structuur van stroomkanalen (aangepaste vraag met hoge- frequentie)
Stroomkanalen zijn de belangrijkste op maat gemaakte items van grafietplaten, en klanten zullen de stijl specificeren op basis van het batterijvermogen en de elektrolytstroomsnelheid:
Parallelle stroomkanalen: eenvoudige structuur, klein drukverlies, geschikt voor batterijpakketten met groot-oppervlak en hoog- vermogen;
Spiraalvormige stroomkanalen: lange verblijftijd van elektrolyt, completere reactie, vaak gebruikt in batterijpakketten met middelhoog-vermogen;
Stroomkanalen van het kruis-vingertype: geforceerde penetratie van elektroden, hoogste vermogensdichtheid, voorkeur voor kleine en krachtige -batterijpakketten;
Mesh-stroomkanalen: drie-dimensionale stroomgeleiding, meestal gebruikt voor speciale en experimentele batterijen.
