Пояснення іменників

Електромобіль (EV) – це транспортний засіб, який працює виключно або переважно на електроенергії та приводиться в рух електродвигуном. Його енергія зазвичай зберігається в акумуляторній батареї, яка використовує систему електродвигуна для забезпечення руху. Порівняно з традиційними паливними транспортними засобами, він має такі характеристики, як нульовий рівень викидів вихлопних газів, висока енергоефективність та швидка реакція.
Переваги електромобілів:
Нульовий рівень викидів вихлопних газів, захист довкілля
Енергоефективність набагато вища, ніж у транспортних засобів на паливі (ККД електроприводу може сягати >90%)
Низький рівень шуму, плавне керування
Може взаємодіяти з інтелектуальними мережами для реалізації нових режимів живлення, таких як V2G (Vehicle-to-Grid)

Електрична мережа – це система мережі передачі та розподілу електроенергії, що складається з об'єктів виробництва, передачі, розподілу та споживання електроенергії. Вона відповідає за передачу електричної енергії, що виробляється електростанціями, через високовольтні лінії електропередачі до центрів навантаження, а потім за її розподіл через розподільчу мережу до кінцевих користувачів, таких як житлові райони, промислові парки, комерційні зони або системи накопичення енергії (ESS/BESS).

Електрохімічна імпедансна спектроскопія (EIS) – це важливий метод випробувань для вивчення електрохімічних властивостей акумуляторів. Застосовуючи синусоїдальне збудження напругою/струмом малої амплітуди в певному діапазоні частот, вимірюється частотна характеристика акумулятора (різниця фаз та співвідношення амплітуди між напругою та струмом) для аналізу його внутрішнього процесу передачі, поведінки електрохімічної реакції та стану справності.

Електрохімія — це наука, що вивчає взаємоперетворення між електричною та хімічною енергією, охоплюючи принципи, кінетику та поведінку на межі розділу електрохімічних реакцій. Вона є теоретичною основою для розуміння та проектування таких пристроїв, як акумулятори, електроліз, гальваніка, паливні елементи та суперконденсатори. У акумуляторній промисловості електрохімія становить основний механізм роботи акумуляторів, який полягає в передачі електронів та іонів між анодом і катодом через **окисно-відновні реакції**, тим самим досягаючи накопичення та вивільнення електричної енергії.

Електроди (електроди) є ключовим компонентом в акумуляторах, які зазнають електрохімічних реакцій для досягнення взаємоперетворення електричної та хімічної енергії. Зазвичай вони складаються з активних матеріалів, провідних агентів та сполучних речовин і нанесені на колектор (металеву фольгу). Два електроди акумулятора називаються відповідно катодом та анодом, які зазнають реакцій відновлення та окислення відповідно під час процесу заряджання та розряджання.

Електроліт (електроліт або електроліт) – це ключовий матеріал в акумуляторах, який забезпечує іонну провідність, відповідальну за перенесення іонів літію (або інших носіїв заряду) між електродами, але не проводить електрони. Це «іонний місток», що з'єднує позитивний та негативний електроди, забезпечуючи плавну міграцію іонів під час процесу заряджання та розряджання акумулятора, таким чином завершуючи перетворення енергії.

Розкладання електролітів – це процес, у якому розчинники, солі літію або добавки в електролітах акумуляторів зазнають хімічних або електрохімічних реакцій розкладання за певних умов (таких як висока напруга, висока температура або електродні реакції), що призводить до утворення газів, твердих побічних продуктів або нових видів електролітів. Це явище зазвичай незворотне та може вплинути на продуктивність, безпеку та термін служби акумулятора.

Електрони – це фундаментальні частинки з негативним зарядом, які відіграють ключову роль у передачі енергії в принципі роботи акумуляторів. Під час процесу заряджання та розряджання електрони рухаються у зовнішньому колі, утворюючи електричний струм та здійснюючи перетворення між електричною енергією та хімічною.

Електротермічний зв'язок зазвичай стосується взаємозв'язку між електричною та тепловою поведінкою в акумуляторних системах, тобто того, як електричні параметри, такі як струм, напруга та внутрішній опір, призводять до нагрівання акумулятора, а також як зміни температури впливають на електрохімічні характеристики та безпеку акумулятора. У практичному застосуванні моделювання та аналіз електротермічного зв'язку є важливим методом для проектування, моделювання, теплового управління та прогнозування безпеки акумуляторних систем.

Кінець терміну служби (EoL) стосується стану, за якого акумулятор вважається непридатним для початкового використання після досягнення заданої межі зниження продуктивності або критичного порогу безпеки. На цьому етапі, хоча акумулятор все ще може мати певну ємність, він не може відповідати початковим вимогам щодо ефективності, ємності або надійності.
Значення кінця життя (EoL) у галузі:

Для виробників електромобілів: встановлення гарантійних правил та планів переробки

Для операторів систем накопичення енергії: проведення оцінки активів та розробка стратегій заміни

Для виробників акумуляторів: оптимізація конструкції для затримки кінця життя та надання алгоритмів прогнозування кінця життя

У сфері акумуляторів енергія (Energy) стосується здатності акумулятора накопичувати та видавати електричну енергію, яка зазвичай виражається у ват-годинах (Вт·год) або кіловат-годинах (кВт·год). Це основний показник, який вимірює, яке «робоче навантаження» може забезпечити акумулятор, визначаючи час роботи або запас ходу пристрою чи транспортного засобу.
Вплив енергії на практичне застосування:
Електромобілі: чим вища енергія акумулятора, тим більший запас ходу.
Системи накопичення енергії: Енергія визначає час постачання, особливо при регулюванні електроенергії в період пікового навантаження та долини.
Портативні пристрої: це впливає на час використання, такі як ноутбуки, дрони тощо.

Щільність енергії – це кількість електричної енергії, яку акумулятор може зберігати на одиницю об'єму або одиницю маси. Це один з основних показників для вимірювання товщини та довговічності акумуляторів, який зазвичай виражається у двох таких формах:

Гравіметрична щільність енергії (质量能量密度): Енергія на одиницю маси, одиниця: Вт·год/кг
Об'ємна щільність енергії (体积能量密度): енергія на одиницю об'єму, одиниця: Вт·год/л
Застереження:
Збільшення щільності енергії часто пов'язане з ризиком зниження безпеки та скороченням терміну служби.
У практичному застосуванні необхідно знайти баланс між щільністю енергії, терміном служби, потужністю та безпекою.

Інтеграція енергії стосується процесу ефективної інтеграції різних джерел енергії (таких як сонячна енергія, енергія вітру, теплова енергія та електрична енергія) із системами накопичення енергії (такими як акумулятори) шляхом систематичного проектування та оптимізації для досягнення максимальної ефективності використання енергії, мінімальної вартості системи та мінімальних викидів вуглецю. У галузі акумуляторів та накопичення енергії інтеграція енергії особливо підкреслює, як ефективно інтегрувати відновлювану енергію із системами накопичення енергії акумуляторами (BESS) для досягнення гнучкого графіку та стабільної виробки.

Система керування накопиченням енергії (ESMS) – це ключова інтегрована програмно-апаратна система для моніторингу, контролю та оптимізації роботи системи акумуляторного накопичення енергії (BESS). Її основна функція полягає в забезпеченні безпеки, надійності, ефективності та економічності системи накопичення енергії, і вона зазвичай використовується в таких сценаріях, як регулювання мережі, комерційне та промислове накопичення енергії, а також зарядні станції для електромобілів.

ERCOT – це організація з експлуатації енергосистеми в Техасі, США, з повною назвою Electric Reliability Council of Texas (Texas Electric Reliability Council). Вона відповідає за планування та управління близько 90% енергетичного навантаження в Техасі, включаючи виробництво електроенергії, експлуатацію мережі, торгівлю електроенергією та балансування ринку. Це незалежно керований ринок електроенергії, відомий як єдиний...

СЕС (система накопичення енергії): стосується системи, яка використовується для накопичення електричної енергії та її вивільнення за потреби. У широкому сенсі вона може включати механічне накопичення енергії (наприклад, гідроакумулюючі електростанції), накопичення теплової енергії, електрохімічне накопичення енергії тощо.

BESS (Система акумуляторного накопичення енергії): тип ESS, що стосується системи, яка використовує «акумулятор» як носій енергії, зазвичай складається з акумуляторів, системи керування акумуляторами (BMS), системи перетворення енергії (PCS), системи керування енергією (EMS) тощо.

Зберігання енергії в батареях: Зберігання енергії в батареях зазвичай є популярною назвою для BESS, яка використовується для опису здатності та методу зберігання електричної енергії за допомогою батарей.

Швидка зарядка — це технологія заряджання акумулятора електроенергією зі швидкістю, значно вищою, ніж у звичайної зарядки, яка зазвичай дозволяє зарядити акумулятор приблизно до 80% протягом 30 хвилин. Ця технологія широко використовується в електромобілях (EV) та системах накопичення енергії для підвищення ефективності заряджання та скорочення часу очікування для користувачів.
Вплив швидкої зарядки на акумулятори:
переваги:
– Значно скорочує час перезарядки, покращуючи користувацький досвід
– Підтримує високочастотні сценарії використання (такі як послуги таксі, спільні подорожі, логістика та дистрибуція)

Виклики:
– Легко спричиняє підвищення температури акумулятора та напруження матеріалу
– Прискорює старіння акумулятора (особливо за високих температур або високого рівня заряду)
– Може спричиняти побічні реакції, такі як утворення літієвих дендритів та пошкодження плівки SEI

Резерв стримування частоти (FCR) – це основна послуга регулювання частоти в енергосистемі, призначена для швидкого реагування протягом кількох секунд для стабілізації частоти мережі, коли виникають відхилення частоти мережі (зазвичай у межах ±200 мГц). FCR – це перша лінія захисту в підтримці миттєвого балансу енергосистеми та є основним компонентом ринкової системи регулювання частоти в європейській материковій синхронній мережі (такі як Німеччина, Франція, Нідерланди та інші країни).

Проточний акумулятор — це акумуляторна система, що характеризується накопиченням енергії в рідких електролітах, що містяться в зовнішніх резервуарах. Електроліти циркулюють насосом до області електродів акумуляторного стеку, де відбуваються окислювально-відновні реакції для вивільнення або накопичення електричної енергії. На відміну від традиційних твердотільних акумуляторів, потужність та ємність проточних акумуляторів можна проектувати незалежно, що робить їх дуже придатними для великомасштабних застосувань накопичення енергії.