术语表 · 储能
锂离子电池
锂离子在石墨负极与金属氧化物或磷酸盐正极之间来回穿梭的可充电电池;电动汽车和电网储能的主流电化学体系。
锂离子电池靠锂离子嵌入电极晶格来储能。放电时,锂离子从负极(通常是石墨,有时掺硅)穿过液态电解质(溶于有机碳酸酯的 LiPF6)到达正极,电子则流经外电路。电芯的特性主要由正极材料决定:LFP、NMC、NCA 或 LMO。
电芯能量 (Wh) = 标称电压 (V) x 容量 (Ah)
典型标称电压:NMC 3.6–3.7 V;LFP 3.2 V
典型标称电压:NMC 3.6–3.7 V;LFP 3.2 V
电芯级质量能量密度一般从 LFP 的约 160–205 Wh/kg 到高镍 NMC 的 250–300 Wh/kg。往返效率在电芯级为 90–95%,含逆变器和辅助负荷的完整电网储能系统约 85–90%。电池包价格从 2010 年的超过 1,000 USD/kWh 降到 2024 年的约 115 USD/kWh(BloombergNEF),固定式 LFP 电池包更便宜,电动汽车和 BESS 由此迎来爆发。
主要局限有热失控风险(靠化学体系选择、电芯间距和电池管理系统来缓解)、日历老化和循环老化,以及对锂、镍、钴和石墨供应链的依赖。详见电池储能技术页面。
相关术语
全部术语 →- 磷酸铁锂(LFP)
一种锂离子正极材料(LiFePO4),以安全、循环寿命长、成本低著称,但能量密度低于镍基电池。
- 三元锂(NMC)
一类锂离子正极材料(LiNixMnyCozO2),能量密度高,广泛用于长续航电动汽车。
- 钠离子电池
与锂离子电池原理类似、但使用储量丰富的钠离子的可充电电池,以能量密度换取更低的材料成本和更好的低温性能。
- 循环寿命
电池在容量降到规定的寿命终止阈值(通常为额定容量的 70–80%)之前能完成的完整充放电次数。
- 能量密度
燃料或储能介质单位质量(比能量,Wh/kg 或 MJ/kg)或单位体积(Wh/L 或 MJ/L)储存的能量。
- BESS(电池储能系统)
完整的并网或现场电池装置,包括电芯、电池管理、功率变换、热管理和控制系统。