بطارية تدفق الأكسدة والاختزال الفاناديوم (VRFB): سيناريو التطبيق الأساسي، الذي يمثل أكثر من 90% من سوق البطاريات السائلة، مناسب لما يلي:
شبكة -حلقة الذروة الجانبية وتنظيم التردد (أعلى من مستوى 10 ميجاوات)
تخزين الطاقة لمصادر الطاقة الجديدة (طاقة الرياح / محطات الطاقة الشمسية، 5-50 ميجاوات)
الطاقة الاحتياطية للشبكات الصغيرة ومراكز البيانات الصناعية والتجارية (1-10 ميجاوات)
أنظمة إمداد الطاقة خارج الشبكة-في المناطق النائية
أنظمة بطارية التدفق الأخرى:
بطارية تدفق بروم الزنك: مناسبة لتخزين الطاقة الصغيرة والمتوسطة-(100 كيلووات - 1 ميجاوات)
بطارية تدفق الحديد-من الكروم: مناسبة لتخزين الطاقة على نطاق واسع-منخفض التكلفة (مستوى 50 ميجاوات)
بطارية التدفق العضوية: مناسبة للأبحاث المعملية وسيناريوهات التطبيقات الخاصة
المزايا الأساسية
ثبات كيميائي ممتاز:{0}}ثبات طويل الأمد في الأحماض القوية (مثل 30% H₂SO₄) والإلكتروليتات المؤكسدة القوية، بدون تآكل أو ترشيح، مما يضمن عمر البطارية
موصلية ممتازة: تتمتع ألواح الجرافيت النقي بموصلية تبلغ 1000-1200 ثانية/سم، وهي أعلى بكثير من تلك الخاصة بالمواد المعدنية (مثل سبائك التيتانيوم عند 100 ثانية/سم تقريبًا)، مما يقلل من خسائر الأومية
معامل التمدد الحراري المنخفض: حوالي 4×10⁻⁶/ درجة، توافق جيد مع الأقطاب الكهربائية والفواصل، مما يقلل من الفشل الهيكلي الناتج عن الإجهاد الحراري
كثافة متوسطة: حوالي 1.8-1.9 جم/سم3، أخف من المواد المعدنية، مما يقلل من الوزن الإجمالي للكدسة
مرونة معالجة عالية: يمكن تحقيق تصميمات قنوات التدفق المعقدة من خلال النقش باستخدام الحاسب الآلي، وهي مناسبة لمتطلبات الطاقة المختلفة
التحديات التقنية
Brittleness issue: Pure graphite plates have low bending strength and a high processing damage rate (>15%)، وتكون عرضة للكسر أثناء التجميع والنقل.
تكلفة عالية: تعتبر عملية إنتاج ألواح الجرافيت النقي عملية معقدة وتستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة، حيث تمثل 20-30% من إجمالي تكلفة مجموعة البطاريات.
حدود السُمك: يجب أن تكون ألواح الجرافيت النقي أكبر من أو تساوي 3 مم لضمان القوة الميكانيكية، مما يؤثر على كثافة الطاقة في مجموعة البطاريات.
مقاومة تلامس الواجهة: مقاومة التلامس مع مادة الإلكترود عالية نسبيًا، ويجب تقليلها من خلال معالجة السطح (مثل الطلاء).
اتجاهات التطوير الفني واتجاهات الابتكار
تركيب المواد: تطوير مركبات تعتمد على الجرافيت-عالية الأداء-(مثل أنابيب الكربون النانوية/الجرافين المقوى)، وموازنة التوصيلية الكهربائية والقوة الميكانيكية. تخفيض التكلفة المستهدفة هو 50%، وزيادة القوة بنسبة 100%.
ابتكار العمليات:
تقنية التشكيل بخطوة واحدة-: تقليل خطوات المعالجة، وزيادة كفاءة الإنتاج، وخفض التكاليف بنسبة 20-30%
تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد: تحقيق قالب متكامل لقنوات التدفق المعقدة، مما يؤدي إلى تقصير دورة التطوير
تعديل السطح:
طلاء مضاد للأكسدة: يعزز مقاومة التآكل للقطب الموجب، مما يطيل عمر الخدمة
طلاء موصل: تقليل مقاومة الاتصال بالواجهة، وتحسين كفاءة الطاقة بنسبة 5-10%
تصميم فائق النحافة-: تم تطوير ألواح مركبة من الجرافيت فائقة النحافة بسمك 0.5-1 مم، مما يزيد من كثافة الطاقة للمكدس بأكثر من 30%
التصنيع الذكي: تقديم الفحص البصري بتقنية الذكاء الاصطناعي وتقنية التوأم الرقمي لتحقيق التحكم الكامل في جودة العملية{{0}، مما يقلل من معدل الخردة
النقاط الرئيسية في الاختيار والتخصيص
اختيار المواد:
درجة نقاء عالية- / نقاء فائق-عالي-جرافيت: مناسب لصهر المعادن الثمينة والسبائك عالية النقاء-، مما يقلل من خطر التلوث بالشوائب
المواد المركبة من الجرافيت: مناسبة -لمشروعات تخزين الطاقة واسعة النطاق، مما يحقق التوازن بين التكلفة والأداء
التصميم الهيكلي:
اختر نوع قناة التدفق بناءً على متطلبات الطاقة (النوع على شكل تي-مناسب للطاقة العالية، ونوع التدفق المتوازي مناسب للطاقة المنخفضة)
يجب أن يتطابق حجم قناة التدفق مع معدل تدفق الإلكتروليت (0.5 - 2 سم/ثانية)، مع تجنب استقطاب التركيز
متطلبات الأداء:
مقاومة السطح أقل من أو تساوي 50 mΩ・cm²، المسامية أقل من أو تساوي 5% (لمنع تسرب المنحل بالكهرباء)
قوة الانحناء أكبر من أو تساوي 40 ميجا باسكال (لضمان عدم حدوث ضرر أثناء التجميع والاستخدام)
عملية التخصيص
توفير معلمات البطارية (الطاقة والجهد ونوع المنحل بالكهرباء)
تحديد الحجم وتصميم قناة التدفق ومتطلبات المواد
استكمال تصميم المخطط والاقتباس في غضون 1-2 أيام عمل
إنتاج النموذج الأولي (5-7 أيام) ← اختبار الأداء ← إنتاج الدفعات (10-15 يومًا)
1. جودة فائقة: تحكم شامل في كل جانب من المواد إلى العمليات.
2. التكنولوجيا الأساسية التي يمكن التحكم فيها بشكل كامل: إتقان العمليات الرئيسية مثل -الجرافيت والتنقية في درجات الحرارة العالية، ودعم استجابة التخصيص غير القياسية لمدة 72- ساعة.
3. ضمان الجودة المطلق: تصل المنتجات-عالية النقاء إلى 5N + نقاء، ومقاومة لدرجة الحرارة العالية التي تصل إلى 3000 درجة + التآكل القوي، مع اختبار الدفعة الكاملة التي يمكن تتبعها.
4. خدمة دورة كاملة-غير منقطعة: إنتاج كبير-على نطاق + 5-7 يوم صغير-تسليم دفعة، استجابة فنية خلال 24-ساعة + دعم في الموقع.
الوسم : المواد المركبة من الجرافيت للبطارية، الشركات المصنعة للمواد المركبة من الجرافيت في الصين، الموردين، المصنع, قالب الألمنيوم المصبوب بالقالب, صفيحة خلية الوقود, قوالب مجوهرات من الجرافيت, قالب جرافيت رأس السكين, الجرافيت المصبوب المعدني, صفيحة ثنائية القطب في PEMFC
