动力电池与储能电池之差异
1.储能电池与动力电池
储能电池,顾名思义,是用于储存电能的电池系统。它们能够将电能转化为化学能,将电荷存储在电池中,然后在需要时释放出来。用于电能的转移,储能电池通常设计用于长时间的能量储存和充放电,它主要用于平衡电力系统、辅助服务、能源回收等领域,以优化电力资源的利用,提高电力系统的效率,并降低能源成本。
动力电池是用于提供动力给各种电动设备(如电动汽车、电动自行车等)的电池。它们需要具备高能量密度和高功率输出,以满足电动车辆对加速性能和行驶里程的要求。动力电池的设计重点是提高电池的充电速度、放电速度和循环寿命。同时,安全性也是动力电池关注的重要方面,以确保在各种条件下都能可靠地工作。
2.动力电池和储能电池的应用场景不同
动力电池和储能电池之间的差异是由于它们的应用场景不同而产生的。
动力电池主要应用于新能源汽车、电动自行车、电动火车等交通工具,还应用于一些特殊用途的设备,如电动工具、无人机、电动船只、机械设备等。大多处于移动场景应用,应用环境变化多端,各种场景(高温、低温、防尘、防水、振动、撞击、穿刺、高海拔等)均有可能出现。这些设备通常需要电池在特定操作条件下(如高空、水下)保持性能稳定。动力电池更注重功率密度和短期高功率输出,以满足电动车辆对快速加速和长里程的需求。动力电池相比较储能电池,对能量密度和功率密度要求更高。再者,由于动力电池受到汽车体积、重量的限制以及启动时的加速,动力电池要比普通储能电池有更高的性能要求
而储能电池多用作太阳能、风电、水电等可再生能源的电池。储能电池在电网中的应用包括负荷平衡、频率调节、应急备用等。被广泛应用于电网储能、家庭储能、工商业储能、通信基站等领域,储能电池的设计要求主要针对能量密度和长期储存进行优化,以满足对大容量和持久储能的需求。由于储能电池绝大多数储能装置无需移动,应用环境相对稳定,不存在振动、撞击的场景,环境温度变化也相对稳定。
3.电芯性能之间的差异
包括电池材料、电性能、机械性能、环境要求等各方面进行对比。


4.电池组/电池系统之间的差异
动力电池系统:基本上由以下五部分组成:电池模组、电池管理系统、热管理系统、电气系统及结构系统。
储能电池系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)、消防系统、温控系统、结构系统等组成。
4.1电池系统的结构差别
动力电池和储能电池的安装条件完全不同,所以在系统的结构设计上面也完全不同。

4.2电池管理系统的差别
储能电池管理系统,与动力电池管理系统类似,但动力电池系统处于高速
运动的电动汽车上,对电池的功率响应速度和功率特性、SOC 估算精度、状态参数计算数量,有更高的要求,相关调节功能也需要通过BMS 实现。

5.成本及制造工艺差异
成本是永恒的话题,它们直接影响到电池的市场竞争力和广泛应用。
储能电池的成本相对较低,因为它采用更加成熟的电池技术,电芯容量大(目前超过1000Ah的铁锂电池已经面向市场),更容易标准化(280Ah/314Ah储能电芯已经逐渐作为储能电芯的标准尺寸),而且应用工况相对简单,在大规模应用中可以实现经济效益。
相比之下,动力电池的成本较高,主要是由于对高能量密度和高功率输出的要求,兼容电池的长寿命和高安全性的需求。动力电池也目前也无法实现标准化,各种结构类型和容量的电芯都有应用,通常单体电池容量也较低,生产成本要高于储能电芯。
在储能电池系统中,电池成本占50-60%,储能逆变器成本占20%,能量管理系统占2%,电池管理系统占5%,消防、集装箱、温控等占20%。在动力电池中,仅电芯成本占比就高达70-80%,剩下的20-30%是电池管理系统、结构件、辅助材料等。
成本敏感性:储能电池由于其大规模应用的特性,对成本的敏感性更高。储能电池需要在保证性能的同时,尽可能降低成本,以提高项目的经济效益。
标准化和模块化:为了降低制造和维护成本,储能电池制造商通常会采用标准化和模块化的设计。这样可以简化生产流程,提高生产效率,同时便于大规模部署和维护。动力电池由于车型不同、厂家不同,较难做到电池包/系统的标准化。
经济的材料选择:储能电池在材料选择上更倾向于经济性,可能会使用一些性能稍逊但成本较低的材料。例如,某些储能电池可能会选择寿命较长但能量密度较低的磷酸铁锂材料,以实现成本和性能的平衡。
自动化生产:为了提高生产效率和降低人工成本,储能电池制造越来越依赖自动化生产线。自动化生产可以减少人为错误,提高产品质量的一致性。
6.可梯次利用性
动力电池的回收和再利用是降低成本的一个潜在途径。通过回收使用过的电池并提取有价值的材料,可以减少对新原料的需求,从而降低成本。通常动力电池退役后,可以再次进行分选,作为储能、太阳能路灯、备用、电动两轮三轮车等使用。
大型储能电池目前应用的时间还比较短,没有进入退役周期,对储能电池的梯次利用还没有报道。但按常规来说,储能电池退役后已经基本达到电池寿命终止,没有再次利用的价值,只能进行原材料回收。某些调频等功率型应用的储能电池,可以梯次用于低功率应用。
7.储能电池和动力电池能否混用
对于不同的应用场合来说,动力电池和储能电池都有各自的优点。动力电池通常具有更高的能量密度和更好的功率性能,而储能电池则具有更长的使用寿命。储能电池不能使用在电动汽车上,两者之间存在不同倍率,不同内阻,不同容量,如超出一定的电流,储能电池充电或放电温度会过高。动力锂电池可以作为储能电池使用,但需了解设计配置对锂电池放电大小的控制系统。
动力电池和储能电池在电芯设计、性能要求、应用场景以及成本和制造工艺等方面存在显著差异。这些差异反映了它们在不同应用领域的独特需求和挑战。随着技术的进步和市场的发展,动力电池和储能电池将继续优化和完善,未来这两种电池在性能、成本等方面的差距有望进一步缩小,为更多领域带来便捷和效益。
