در برابر پس زمینه انتقال انرژی جهانی و دیجیتالی شدن ، بازار باتری لیتیوم سوار شده Rack ، روند توسعه پر رونق را نشان می دهد. نوآوری فن آوری ، کاهش هزینه و گسترش مداوم زمینه های کاربردی به طور مشترک باعث گسترش مداوم اندازه بازار می شود و الگوی بازار در حال تغییر عمیق است. درک عمیق روندهای بازار برای شرکت کنندگان صنعت برای به دست آوردن فرصت های توسعه و پاسخ به چالش های احتمالی از اهمیت بالایی برخوردار است.
نوآوری فن آوری باعث به روزرسانی عملکرد می شود
نوآوری مواد باعث افزایش عملکرد باتری می شود
در زمینه باتری های لیتیوم نصب شده رک ، نوآوری مواد یک عامل اصلی بهبود عملکرد عملکرد است. از نظر مواد مثبت الکترود ، مواد سه قلو نیکل بالا مانند NCM811 و NCA به دلیل چگالی انرژی زیاد به یک موضوع تحقیقاتی و کاربردی تبدیل شده اند. با افزایش محتوای نیکل ، چگالی انرژی باتری می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد ، در نتیجه انرژی الکتریکی بیشتری را در همان حجم و وزن ذخیره می کند. با این حال ، پایداری حرارتی مواد نیکل بالا همیشه تنگنا بوده است که کاربرد در مقیاس بزرگ آنها را محدود می کند. برای این منظور ، محققان با تهیه مواد پوشش جدید و بهینه سازی ساختارهای کریستالی ، ثبات حرارتی مواد سه گانه نیکل بالا را بهبود بخشیده اند. به عنوان مثال ، یک شرکت خاص از فناوری پوشش نانو استفاده می کند تا یک فیلم محافظ پایدار را روی سطح مواد الکترود مثبت نیکل بالا تشکیل دهد ، که عمر چرخه باتری را بیش از 20 ٪ در محیط های درجه حرارت بالا گسترش می دهد و قابلیت اطمینان باتری های لیتیوم سوار شده در رک را در محیط های پیچیده بهبود می بخشد.
پیشرفت قابل توجهی در نوآوری مواد الکترود منفی نیز حاصل شده است. مواد الکترود منفی مبتنی بر سیلیکون ، با ظرفیت خاص نظری فوق العاده بالا (چندین برابر الکترودهای منفی گرافیت سنتی) ، انتظار می رود که به جریان اصلی نسل بعدی مواد منفی باتری لیتیوم با کارایی بالا تبدیل شود. با این حال ، مواد مبتنی بر سیلیکون از گسترش حجم جدی در طی فرآیند شارژ و تخلیه رنج می برند ، که به راحتی می تواند منجر به آسیب ساختار الکترود شود و بر عمر باتری تأثیر بگذارد. در حال حاضر ، مشکل گسترش حجم سیلیکون از طریق تهیه مواد الکترود منفی کربن سیلیکون با ترکیب سیلیکون با مواد کربن و همچنین استفاده از روش های طراحی نانوساختار به طور مؤثر کاهش یافته است. مواد الکترود منفی کربن سیلیکون جزئی در باتری های لیتیوم سوار شده توسط قفسه اعمال شده است و چگالی انرژی باتری را با 15 ٪ {4}} ٪ افزایش می دهد و پشتیبانی شدیدی را برای برآورده کردن تقاضای رو به رشد برای چگالی انرژی بالا فراهم می کند.
به روزرسانی هوشمندانه سیستم مدیریت باتری
به عنوان "مغز" باتری های لیتیوم سوار شده ، بهبود سطح اطلاعاتی از سیستم های مدیریت باتری (BMS) برای اطمینان از ایمنی باتری ، گسترش عمر خدمات و بهبود عملکرد بسیار مهم است. BMS با توسعه سریع فن آوری هایی مانند اینترنت اشیاء ، داده های بزرگ و هوش مصنوعی ، در حال تسریع در ارتقاء آن به سمت هوش است. BMS هوشمند می تواند پارامترهای در زمان واقعی مانند ولتاژ باتری ، جریان ، دما و غیره را جمع آوری کند و وضعیت سلامتی (SOH) و بار باقی مانده (SOC) باتری را از طریق تجزیه و تحلیل داده های بزرگ و الگوریتم های هوش مصنوعی پیش بینی کند. به عنوان مثال ، با استفاده از الگوریتم های یادگیری عمیق برای آموزش مقدار زیادی از داده های کاربردی باتری ، ایجاد یک مدل باتری و دستیابی به شبیه سازی دقیق وضعیت داخلی باتری ، خطرات احتمالی گسل را می توان از قبل تشخیص داد و می توان اقدامات مربوطه را به موقع انجام داد تا از بروز ایمنی مانند فراری حرارتی از باتری جلوگیری شود.
علاوه بر این ، BMS هوشمند همچنین دارای نظارت از راه دور و عملکردهای هوشمند عملکرد و نگهداری است. از طریق فناوری IoT ، کاربران می توانند از راه دور وضعیت عملیاتی باتری های لیتیوم سوار شده رک را رصد کنند و اطلاعات هشدار گسل را در هر زمان و هر مکان از طریق برنامه های تلفن همراه یا پایانه های رایانه ای دریافت کنند. در عین حال ، سیستم های هوشمند عملکرد و نگهداری مبتنی بر تجزیه و تحلیل داده های بزرگ می توانند با توجه به عملکرد واقعی باتری ها ، به نگهداری پیشگیرانه ، کاهش هزینه های بازرسی دستی و بهبود در دسترس بودن سیستم و راندمان نگهداری ، برنامه های نگهداری شخصی را تهیه کنند. پس از اتخاذ BMS هوشمند در برخی از مراکز داده بزرگ و نیروگاه های ذخیره انرژی ، هزینه نگهداری سیستم های باتری بیش از 30 ٪ کاهش یافته و میزان خرابی به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.
کاهش هزینه ها محبوبیت بازار را درایو می کند
اثر مقیاس هزینه های تولید را کاهش می دهد
با رشد سریع تقاضا در بازار باتری لیتیوم سوار شده در قفسه ، شرکتهای اصلی تولید در حال گسترش ظرفیت تولید خود و کاهش هزینه های تولید از طریق اقتصاد مقیاس هستند. در طی فرآیند تولید ، هزینه تهیه مواد اولیه ، استهلاک تجهیزات ، هزینه های کار و غیره می تواند با افزایش بازده اختصاص یابد. یک شرکت مشهور تولید باتری لیتیوم با ساختن یک خط تولید خودکار در مقیاس بزرگ ، ظرفیت تولید سالانه خود را از 5GWh به 20 گرم و ساعت افزایش داده و باعث کاهش هزینه تولید برای هر واحد حدود 20 ٪ می شود. در عین حال ، تولید در مقیاس بزرگ همچنین بهینه سازی و استاندارد سازی فرآیندهای تولید را تقویت می کند ، کیفیت محصول و راندمان تولید را بهبود می بخشد و هزینه های تولید را بیشتر می کند.
علاوه بر این ، همکاری بین شرکتهای بالادست و پایین دست در زنجیره صنعتی همچنان تقویت می شود و با ادغام منابع و بهینه سازی مدیریت زنجیره تأمین ، هزینه های کلی نیز به طور مؤثر کاهش یافته است. تأمین کنندگان مواد اولیه باتری توافق نامه همکاری های طولانی مدت را با شرکت های تولید باتری امضا می کنند تا از عرضه پایدار و قیمت های مطلوب مواد اولیه اطمینان حاصل کنند. تولید کنندگان تجهیزات تجهیزات تولیدی سفارشی را بر اساس نیاز بنگاه های تولید باتری ، بهبود راندمان تولید و قابلیت اطمینان تجهیزات و کاهش هزینه های تهیه تجهیزات توسعه می دهند. این مدل توسعه مشترک زنجیره صنعتی پشتیبانی شدیدی را برای کاهش مداوم هزینه باتری های لیتیوم سوار شده قفسه فراهم می کند.
پیشرفت تکنولوژیکی هزینه های تولید را کاهش می دهد
پیشرفت تکنولوژیکی نقش مهمی در کاهش هزینه تولید باتری های لیتیوم نصب شده در قفسه دارد. از نظر فناوری تولید ، استفاده از فرآیندهای جدید تولید به طور مداوم روند تولید را ساده می کند ، پیوندهای تولید را کاهش می دهد و بنابراین هزینه های تولید را کاهش می دهد. به عنوان مثال ، ظهور فناوری الکترود خشک فرآیند خشک کردن حلال را در فناوری سنتی الکترود مرطوب ، نه تنها بهبود راندمان تولید ، بلکه کاهش سرمایه گذاری تجهیزات و مصرف انرژی را رها کرده است ، و در نتیجه کاهش 15 ٪ 1}} ٪ کاهش در هزینه فرآیند تولید الکترود. در عین حال ، با استفاده گسترده از فناوری تولید هوشمند در تولید باتری لیتیوم ، سطح اتوماسیون فرآیند تولید همچنان در حال بهبود است ، مداخله دستی کاهش می یابد ، قوام و کیفیت محصول بهبود می یابد ، نرخ زباله کاهش می یابد ، به طور غیرمستقیم هزینه های تولید را کاهش می دهد.
از نظر طراحی باتری ، با بهینه سازی ساختار باتری ، کاهش تعداد قطعات و استفاده از مواد ، می توان کاهش هزینه را نیز بدست آورد. طرح های جدید ساختار باتری مانند فناوری CTP و فناوری باتری تیغه برخی از اجزای ساختاری را در ماژول های باتری سنتی از بین برده و ضمن کاهش هزینه های تولید ، باعث بهبود استفاده از فضا و چگالی انرژی بسته های باتری می شود. باتری لیتیوم نصب شده با استفاده از فناوری CTP تعداد اجزای آن را بیش از 40 ٪ کاهش می دهد و هزینه های تولید را در مقایسه با باتری های مدولار سنتی 10 ٪ {2}} ٪ کاهش می دهد.
گسترش برنامه فرصت های جدید رشد را باز می کند
تقاضا برای مراکز ارتباطی و داده 5G منفجر شده است
با تجارت در مقیاس بزرگ فناوری ارتباطی 5G و ساخت سریع مراکز داده ، تقاضا برای باتری های لیتیوم سوار شده Rack ، رشد انفجاری را تجربه می کند. در ایستگاه های پایه ارتباطی 5G ، به دلیل مصرف زیاد انرژی و حجم بزرگ انتقال داده های تجهیزات 5G ، الزامات بالاتر برای ظرفیت و عملکرد منابع منبع پشتیبان مطرح شده است. باتری های لیتیوم سوار شده به دلیل چگالی انرژی زیاد ، عمر چرخه طولانی و ویژگی های شارژ سریع و تخلیه ، به منبع تغذیه پشتیبان برای ایستگاه های پایه 5G تبدیل شده اند. براساس پیش بینی های موسسات تحقیقاتی بازار ، تا سال 2026 ، ساخت ایستگاه های جهانی 5G رشد بیش از 50 میلیارد یوان را در اندازه بازار باتری های لیتیوم سوار شده رک ایجاد می کند.
به عنوان مکان اصلی برای ذخیره و پردازش مقادیر گسترده داده ها ، مراکز داده نیازهای بسیار بالایی برای ثبات و قابلیت اطمینان منبع تغذیه دارند. به عنوان مؤلفه اصلی سیستم پشتیبان گیری در مراکز داده ، باتری های لیتیوم سوار شده نه تنها می توانند عملکرد مداوم تجهیزات کلیدی در مراکز داده را در هنگام قطع برق تضمین کنند ، بلکه با شرکت در اصلاح اوج قدرت ، هزینه مصرف انرژی مراکز داده را نیز کاهش می دهند. با تسریع در تحول دیجیتال ، تقاضای شرکتها برای ذخیره سازی و پردازش داده ها همچنان در حال افزایش است و باعث گسترش مداوم مقیاس مرکز داده و منجر به رشد سریع تقاضا برای باتری های لیتیوم سوار شده در بازار می شود. پیش بینی می شود تقاضا برای باتری های لیتیوم سوار شده در صنعت مرکز داده ، نرخ رشد سالانه بیش از 30 ٪ در سالهای آینده را حفظ کند.
صنعت 4. {1}} و ساخت و ساز کارخانه هوشمند رشد تقاضا
در برابر پس زمینه صنعت 4. {1}}} و ساخت کارخانه های هوشمند ، سطح اتوماسیون صنعتی همچنان در حال بهبود است و تقاضا برای سیستم های ذخیره انرژی قابل اعتماد و کارآمد به طور فزاینده ای فزاینده می شود. باتری های لیتیوم سوار شده Rack به طور گسترده در خطوط تولید اتوماسیون صنعتی ، روبات های صنعتی ، انبارداری هوشمند و تجهیزات لجستیک و سایر زمینه ها استفاده می شود. در خطوط تولید اتوماسیون صنعتی ، باتری های لیتیوم سوار شده RACK می توانند پشتیبانی پایدار تجهیزات را فراهم کنند و از تداوم و صحت فرآیند تولید اطمینان حاصل کنند. در عین حال ، با ادغام با سیستم های مدیریت انرژی صنعتی ، مدیریت هوشمند و استفاده بهینه سازی انرژی می تواند حاصل شود و باعث کاهش هزینه های مصرف انرژی برای شرکت ها می شود.
در کارخانه های هوشمند ، باتری های لیتیوم نصب شده Rack همچنین می توانند به عنوان واحدهای ذخیره انرژی برای سیستم های انرژی توزیع شده خدمت کنند و می توانند در رابطه با تجهیزات تولید انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی و باد برای دستیابی به خودکفایی انرژی و اتصال برق مازاد به شبکه استفاده شوند. یک شرکت بزرگ تولید خودرو یک سیستم ذخیره انرژی باتری لیتیوم در مقیاس بزرگ را مستقر کرده و سیستم تولید انرژی فتوولتائیک را در ساخت کارخانه هوشمند خود توزیع کرده و به میزان مصرف انرژی تجدید پذیر بیش از 30 ٪ و صرفه جویی در میلیون ها دلار در قبض برق سالانه.