Die Entwicklung von Energiespeicherbatterien wurde durch die Marktnachfrage vorangetrieben und hat sich für verschiedene Bereiche wie Großspeicher, Energiespeicher für Haushalte sowie industrielle und kommerzielle Energiespeicher getrennt entwickelt. Diese Batterien haben sich hinsichtlich der Leistung weiterentwickelt, einschließlich großer Kapazität, hoher spezifischer Energie, extrem langer Zyklen und großem Temperaturbereich. Mit zunehmender Größe von Energiespeicherkraftwerken steigen die Anforderungen an Batteriekapazität, Sicherheit und Lebensdauer. Derzeit gibt es jedoch keinen klaren Weg für die Batterieauswahl im Bereich der heißen industriellen und kommerziellen Energiespeicherung, da der Fokus auf wirtschaftlichen Vorteilen und Kosteneffizienz liegt. Dennoch gibt es bereits eine Dynamik auf dem Markt für Batterien mit großer Kapazität zur Unterstützung industrieller und kommerzieller Energiespeicherprodukte.

Auch im Bereich der Haushaltsenergiespeicher ist die Auswahl der Batterien marktorientiert. Der Trend zu Hochspannungsspeichern für Haushaltsenergie und Haushaltsgeräten hat zur Verwendung von Konstruktionen wie Vollpollaschen und großen Zylindern geführt. Für die Energiespeicherung im Haushalt stehen Batteriekapazitäten unter 50Ah und 50Ah-100Ah zur Verfügung. Allein in diesem Jahr haben mehr als 20 Batterieunternehmen über 30 Modelle von Energiespeicherbatterien mit mehr als 300 Ah und Kapazitäten wie 314 Ah, 320 Ah und 325 Ah auf den Markt gebracht. Die Erhöhung der Kapazität von Energiespeicherbatterien verbessert nicht nur die Energiedichte und die Lebensdauer, sondern birgt auch Herausforderungen wie Wärmeableitung und ungleichmäßige Wärmeverteilung, die ein höheres Maß an Batteriesicherheitsdesign und Prozessentwicklung erfordern.

Die Kapazitätssteigerung von Energiespeicherbatterien führt auch zu Kapazitätssteigerungen in Energiespeichersystemen. Beispielsweise haben 20-Fuß-Standardcontainer-Energiespeichersysteme mit 300-Ah+-Batterien ihre Kapazität im Allgemeinen von 3 MWh+ auf 5 MWh+ erhöht, wodurch die anfänglichen Kosten für Land und Infrastruktur für Energiespeicherprojekte gesenkt wurden. Diese Leistungsverbesserungen bei Energiespeicherbatterien mit mehr als 300 Ah sind das Ergebnis kontinuierlicher Forschung von Batterieunternehmen in den Bereichen Materialien, Fertigung und Technologie. Die Verwendung von Verbundstromkollektoren beispielsweise ist sowohl sicher als auch wirtschaftlich und wird voraussichtlich die nächste Generation von Stromkollektormaterialien darstellen. Sie können das Wachstum von Lithiumdendriten hemmen, den Strom beim Durchstechen blockieren und ein thermisches Durchgehen verhindern, wodurch die Sicherheit von Energiespeicherbatterien mit großer Kapazität erhöht wird.

Prozess- und fertigungstechnisch werden derzeit zwei Wege erkundet. Der erste Schwerpunkt liegt auf der Optimierung der internen räumlichen Struktur der Batterie, während der zweite die inhärente Form aufbricht und sich zu langen, dünnen und klingenartigen Designs entwickelt. Die Top-Top-Technologie reduziert beispielsweise den oberen Platzbedarf von Energiespeicherbatterien, erhöht die Raumausnutzung und verbessert Leistungskennzahlen wie tatsächliche Kapazität, Lebensdauer und Energieeffizienz. Für industrielle und kommerzielle Energiespeicherprodukte besteht die derzeitige gängige Lösung in der Verwendung von 280-Ah-Batterien, es wird jedoch erwartet, dass sich der Schwerpunkt in Zukunft auf Batterien mit mehr als 300 Ah verlagern wird. Batterien mit großer Kapazität bieten diesen Kunden größere Vorteile, da sie die Anzahl der verwendeten Produkte reduzieren und Platzbeschränkungen beseitigen. Darüber hinaus können Batterien mit großer Kapazität die Kosten senken, indem sie integrierte Komponenten reduzieren und eine lange Lebensdauer gewährleisten, wodurch die Stromkosten über die Lebensdauer des Produkts gesenkt werden.

Im Markt für Haushaltsenergiespeicher sind die Hauptanwendungsszenarien die Haushaltsnotstromversorgung und der Einsatz von „Photovoltaik + Energiespeicher“-Systemen. Diese Szenarien erfordern Batterien mit einer guten Ladeleistung, typischerweise zwischen 0,5 und 1 °C. Ein weiterer Trend bei der Energiespeicherung im Haushalt ist die Verwendung von Hochspannung, die durch die Reihenschaltung mehrerer Batterien erreicht wird. Dies führt zu kleineren Systemströmen, weniger Störungen und einer höheren Umwandlungseffizienz. Der Trend zur Hochspannungsspeicherung von Haushaltsenergie erfordert jedoch eine höhere Batteriekonsistenz, weshalb zylindrische Batterien eine gute Wahl sind, da sie aufgrund ausgereifter Herstellungsverfahren eine bessere Konsistenz bieten. Es wird erwartet, dass große zylindrische Batterien ihre Verbreitungsrate im Bereich der Energiespeicherung für Haushalte weiter steigern werden.

Insgesamt ist die Leistungsentwicklung von Energiespeicherbatterien eng an der Marktnachfrage ausgerichtet. In verschiedenen Bereichen wurden Fortschritte erzielt und verschiedene Batterietechnologien entwickelt, um spezifische Anforderungen zu erfüllen. Die zunehmende Kapazität von Energiespeicherbatterien bringt sowohl Herausforderungen als auch Chancen in Bezug auf Leistung, Sicherheit und Kosteneffizienz mit sich. Die kontinuierliche Erforschung und Entwicklung von Materialien, Fertigung und Technologie wird die Leistung und Akzeptanz von Energiespeicherbatterien in verschiedenen Anwendungen weiter verbessern.

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