مناقشة حول تطوير تخزين الطاقة العالمي للسيارات الكهربائية في الصين

- Aug 29, 2018-

قدرة تخزين الطاقة الكهربائية في الصين ضخمة



على عكس مركبات الوقود التقليدية ، ترتبط المركبات الكهربائية بشكل طبيعي بشبكة الطاقة الكهربائية. يتم إعادة شحن المركبات من خلال شبكة الكهرباء لاستكمال الطاقة ، ويتم تشغيلها بواسطة بطاريات الطاقة.

مع تعميم المركبات الكهربائية ، يمكن لعدد كبير من السيارات الكهربائية أن تصبح مرافق تخزين طاقة نظام طاقة كبيرة ، وتوفير خدمات مساعدة لنظام الطاقة وتحسين نطاق استهلاك الطاقة المتجددة.

في وقت مبكر من 1990s ، اقترح مفهوم الأجانب لتخزين الطاقة للسيارات الكهربائية من قبل العلماء الأجانب. أثبتت الدراسات اللاحقة بشكل تدريجي الجدوى الفنية والكفاءة الاقتصادية وطريقة التشغيل والمواصفات القياسية. ومع ذلك ، بسبب العدد المحدود للمركبات الكهربائية ، لا يزال تطبيقه العملي يقتصر على التكنولوجيا والتظاهر العملي.


سوق السيارات الكهربائية في الصين قد انفجرت في السنوات الأخيرة ، لتصبح أكبر سوق للسيارات الكهربائية في العالم لمدة ثلاث سنوات متتالية.

سيكون لدى الصين خمسة ملايين سيارة كهربائية بحلول عام 2020.

في الوقت نفسه ، تم تخفيض تكلفة بطارية الطاقة ، وهي عنصر تخزين الطاقة الأساسية للمركبات الكهربائية ، بسرعة. تم تخفيض التكلفة بأكثر من 60 ٪ في السنوات الخمس الماضية. ومن المتوقع أن يتم تخفيض تكلفة حزمة البطارية إلى 1 يوان / واط ساعة بحلول عام 2020.

النمو السريع في عدد المركبات وانخفاض التكاليف يعني أن الوقت المناسب لتعزيز تخزين الطاقة الكهربائية المركبة يقترب.


في ضوء الاتجاه التنموي لصناعة السيارات الكهربائية في الصين ، من المفترض أن يتم ترويج 100 مليون سيارة كهربائية في جميع أنحاء البلاد في عام 2030 ، وبالتالي فإن قدرة تخزين الطاقة الكهربائية النظرية يمكن أن تصل إلى أكثر من 5000 غيغاواط.

ومع مزيد من النضج لتكنولوجيا بطاريات الطاقة ، ستكون المركبات الكهربائية قادرة تمامًا على استبدال سيارات الاحتراق الداخلي القائمة على الوقود في قطاع سيارات الركاب في المستقبل.

يمكن لموارد تخزين الطاقة على نطاق واسع هذه أن تحل بشكل كامل نظريا الطلب الذروة خلال اليوم من خلال نظام الطاقة في ظل نسبة عالية من الطاقة المتجددة ، وتخفف إلى حد كبير من مشكلة التخلي عن الرياح والضوء مما يزعج الصناعة لفترة طويلة.

من ناحية أخرى ، حيث يتم تنظيف هيكل إمدادات الطاقة ، فإن انبعاثات الحياة الكاملة للمركبات الكهربائية ستنخفض بشكل كبير ، وذلك للقضاء على الجدل حول بيئة المركبات الكهربائية التي لا تزال موجودة إلى حد ما.


إن إرادة المستهلك والتكلفة والطريق التكنولوجي هي المشاكل التي يجب حلها في تطوير تخزين الطاقة


على الرغم من أن تخزين الطاقة في المركبات الكهربائية يتمتع بإمكانات كبيرة للتطوير ، إلا أنه يواجه عوائق من حيث استعداد المستهلك وتكلفته وطريقه التكنولوجي.


المركبات الكهربائية تخدم أساسا للنقل. إذا كان تطبيق تخزين الطاقة الكهربائية يؤثر على الاستخدام العادي للمركبات ، فمن الواضح أن هذا الوضع يصعب قبوله من قبل المستهلكين.

ثانيا ، في الوقت الحاضر ، لا يزال عمر البطارية من طاقة البطارية محدودة ، في حين أن تخزين الطاقة للمركبة الكهربائية يضحى حتما جزء من عمر دورة البطارية. إذا كانت هذه التضحية تؤثر على طلب السفر على المركبات ، فإن تخزين الطاقة في المركبات الكهربائية سيكون من الصعب تنفيذه.

ثالثًا ، سيؤثر المسار التكنولوجي لبطارية طاقة السيارة الكهربائية أخيراً على تأثير تخزين الطاقة في السيارة الكهربائية.

زيادة كثافة الطاقة الحالية هي واحدة من الأهداف الرئيسية لبحوث طاقة البطارية والتطوير ، ولكن بسبب التقدم التكنولوجي للمواد البطارية تميل إلى أن يكون "تأثير برميل خشبي" ، وهي بالتحديد لا بد من تحسين واحد للتضحية جوانب أخرى من الأداء ، وهذا هو ملزم للتأثير على غيرها من المعلمات البطارية مثل سرعة التقدم في دورة الحياة ، تؤثر على جدوى تخزين طاقة السيارة الكهربائية.

في السنوات الأخيرة ، يثبت التطور السريع لبطارية الطاقة لمواد الأنود الثلاثية أن مسار تكنولوجيا بطارية الطاقة وبطارية تخزين الطاقة لديه ميل للتمايز.


نموذج الأعمال ، ينبغي استكشاف آلية السعر أولا


من أجل حل المشاكل المذكورة أعلاه ، ينبغي استكشاف نموذج الأعمال ، آلية الأسعار والبحث والتطوير التكنولوجي مقدما.


الأساطيل العاملة هي من بين أول المستفيدين من تخزين الطاقة الكهربائية.

إن السفر المنتظم نسبيا للحافلات واللوجستيات والأساطيل الخاصة الأخرى قادر على توفير خدمة تخزين الطاقة المستقرة لنظام الطاقة على أساس من الصعب التأثير على تشغيل المركبات.

في المستقبل ، مع النضج التدريجي لنموذج مشاركة السيارة ، يمكن لمشغل المركبة المشتركة أيضاً أن يتقدم في خدمة تخزين الطاقة في السيارة الكهربائية ، ومن ثم الاستفادة من سوق تخزين الطاقة الخاص بالمركبات الكهربائية.


على الرغم من أن بطارية الطاقة لا يمكنها دعم التوصيل البيني واسع النطاق بين السيارة والكهرباء (V2G) على المدى القصير ، يمكنها تحقيق قيمة تخزين الطاقة في نظام الطاقة اقتصاديًا من خلال الشحن المنظم واستبدال البطارية وتخزين طاقة البطارية التي تم إيقاف تشغيلها.

تحتاج تقنية الشحن الذكي ، شحن واستبدال البنية التحتية ومعايير إعادة تدوير البطاريات إلى وضعها في أسرع وقت ممكن.

ستساعد آلية سوق الطاقة المحسّنة وسياسة تسعير الكهرباء أيضًا على تسريع عملية تسويق نموذج V2G.


من أجل تحقيق التكامل الكامل بين السيارة الكهربائية ونظام الطاقة ، يجب أن تأخذ البحوث وتطوير تكنولوجيا طاقة البطارية في الاعتبار كثافة الطاقة ودورة الحياة وغيرها من المؤشرات.

هذا لن يساعد فقط السيارات الكهربائية على إدراك قيمة تخزين الطاقة ، ولكن أيضا مساعدة السيارات الكهربائية على التكيف بشكل أفضل مع الطلب في السوق لزيادة كثافة تشغيل المركبات بشكل كبير في بيئة التشغيل غير المأهولة.