Mit der raschen Entwicklung des Marktes für Elektrofahrzeuge steigt auch die Nachfrage nach Strombatterien. Die Daten zeigen, dass die weltweit installierte Kapazität von Strombatterien für Elektrofahrzeuge im Jahr 2022 etwa 517,9 GWh betragen wird, was einem Anstieg von 71,8 % im Vergleich zum Vorjahr entspricht. Es wird geschätzt, dass die weltweit installierte Kapazität von Strombatterien im Jahr 2026 762 GWh erreichen wird. Wenn diese Batterien jedoch eine bestimmte Nutzungsdauer erreicht haben, werden sie ausgemustert und können nicht mehr in Elektrofahrzeugen verwendet werden. Um den Wert der Batterien zu maximieren, ist die Kaskadennutzung von Strombatterien zu einem neuen Forschungsschwerpunkt geworden.

Die Kaskadennutzung von Strombatterien bezieht sich hauptsächlich auf Folgendes: Wenn die Kapazität von Strombatterien auf unter 80 % gesunken ist und es schwierig ist, den Bedarf von Fahrzeugen mit neuer Energie zu decken, werden die "stillgelegten" Batterien gesiebt und recycelt. Sie werden dann für einfache Anwendungsszenarien wiederverwendet, z. B. für die Spitzenlastreduzierung und das Auffüllen von Tälern, als Backup-Batterie usw.

(Bildquelle: bilibili, Talking Today, "Research Status and Development Direction of Cascade Utilization Technology of Power Batteries")

Die Vorteile der Kaskadennutzung von Strombatterien zeigen sich vor allem in den folgenden Aspekten.

1. Umweltschutz: Durch die Kaskadennutzung kann die Lebensdauer der Strombatterie verlängert und die Umweltbelastung reduziert werden.

2. Maximierung der Ressourcen: Die Kaskadennutzung kann den Wert der Batterien maximieren und die Verschwendung von Ressourcen vermeiden.

3. Wirtschaftlich: Durch die Kaskadennutzung von Strombatterien können die Produktionskosten von Batterien gesenkt und die wirtschaftlichen Vorteile verbessert werden.

Die Wahl des Weges für die Kaskadennutzung von Strombatterien ist ein komplexes Thema, bei dem mehrere Faktoren wie Sicherheit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit umfassend berücksichtigt werden müssen. Derzeit gibt es zwei Hauptpfade für die Kaskadennutzung von Strombatterien: den dezentralen Pfad, der durch Telefonanrufe repräsentiert wird, und den groß angelegten Pfad, der durch Batterie-Recyclingunternehmen vertreten wird.

Der verteilte Weg bezieht sich auf die Beibehaltung der ursprünglichen Form der Batterie, die Verwendung des gesamten Pakets und die Verwendung der Batterie in der nächstgelegenen Kaskade, nachdem sie aus dem Elektrofahrzeug entnommen wurde. Was die Sicherheit betrifft, so werden die Batterien bei der verteilten Nutzung an verschiedene Orte verteilt, wodurch die Kosten und Risiken für den Transport und die Verwaltung reduziert werden. Die Batterie-Nutzungspunkte sind klein und verstreut, was die Wartung und Überwachung der Batterie erleichtert und Sicherheitsrisiken verringert. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten können verteilte Pfade in kleinerem Maßstab mit geringen Anfangsinvestitionen und niedrigen Betriebskosten realisiert werden. Da die Strombatterie nicht ausgepackt wird, ist das Problem der Konsistenz der Echelon-Batterie wirtschaftlich und effektiv gelöst.

Die Kaskadennutzung von dezentralen Strombatterien wird derzeit hauptsächlich in Industrieparks oder an Ladestationen als Kaskadenbatteriespeicher eingesetzt, um den Zweck des Peak-Shaving und des Talausgleichs oder der Arbitrage zwischen Spitzen und Tälern zu erfüllen.

Der Weg zur Skalierung bezieht sich auf das Auspacken stillgelegter Strombatterien, die Leistungsbewertung, die Batteriesortierung und die Systemintegration der Batterien. Der Weg zur Skalierung kann die zentralisierte Verwaltung und die maximale Nutzung von Batterien realisieren und die Nutzungsrate und den wirtschaftlichen Nutzen von Batterien verbessern. Der großtechnische Weg hat einen hohen technischen Gehalt. Obwohl die Anfangsinvestitionen hoch sind, können im Vergleich zum standardisierten Weg verschiedene Ressourcen besser integriert werden, und die wirtschaftlichen Vorteile in der späteren Phase sind beträchtlicher.

Skalierbare Strombatterie-Echelons gibt es in Form von Batterie-Recycling-Unternehmen wie Tesla-Recycling-Fabriken, die Strombatterien auspacken, Leistungsbewertungen, Batteriesortierung und Systemintegration durchführen, um die Ressourcenauslastung zu maximieren.

Beide technischen Wege sind nicht perfekt, obwohl der dezentrale Weg die Sicherheit und Stabilität des Kaskaden-Nutzungsprozesses von Strombatterien weitgehend gewährleisten kann. Aufgrund der verstreuten Investitionen werden jedoch viele Arbeitskräfte und materielle Ressourcen benötigt. Der großtechnische Weg kann zwar die Nutzung stillgelegter Strombatterien maximieren, aber die Anfangsinvestitionen sind hoch und das Risiko der Zentralisierung ist groß, was eine große Herausforderung für die Produktionssicherheit darstellt.

Gegenwärtig wird die Kaskadennutzung von Strombatterien in China immer noch hauptsächlich verteilt. Vor allem aus Sicherheitsgründen muss die Sicherheit von Lithium-Batterie-Energiespeichern in großem Maßstab noch geklärt werden.

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