อธิบายเซลล์ 314Ah: ซีรีส์ Deye GE-F เข้าถึงมากกว่า 8,000 รอบได้อย่างไร

มาถึงเซลล์ความจุสูง 314อา: ซีรีส์ Deye GE-F มีอายุการใช้งาน 8,000 รอบได้อย่างไร

ตัวเลขวงจรชีวิตบนแผ่นข้อมูลแบตเตอรี่มีแนวโน้มที่จะเบลอด้วยกันหลังจากนั้นไม่นาน — 6,000, 8,000, 10,000 ทั้งหมดนั่งอยู่ในย่านใกล้เคียงเดียวกันซึ่งเรียกว่า "นานพอ" สิ่งที่แยกพวกมันออกจากกันจริงๆ นั้นแทบจะไม่มีองค์ประกอบทางเคมีเลย ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นสารเคมี C&I เริ่มต้นมานานหลายปี สิ่งที่สร้างความแตกต่างคือสถาปัตยกรรมเซลล์: จำนวนเซลล์ที่อยู่ในแพ็ค, แต่ละเซลล์รับกระแสไฟได้เท่าใด และความร้อนจะกระจายไปทั่วเซลล์อย่างไร นั่นคือเรื่องราวเบื้องหลังเซลล์ 314Ah ที่ให้พลังงานแก่ Deye's โซลูชัน C&I ESS ขนาดเล็ก และนั่นคือสาเหตุที่ซีรีส์ตู้แบตเตอรี่กลางแจ้ง GE-F128/F240/F256 ได้รับการจัดอันดับสำหรับ 8,000 รอบที่ 0.5C และ 25°C ถึง 70% เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน

ตั้งแต่ 100อา ถึง 314Ah: เซลล์น้อยลง คะแนนความล้มเหลวน้อยลง

ตู้รุ่นก่อนหน้าของ Deye คือ GE-F120-2/3/4H2 สร้างชุดจากเซลล์ 100Ah ซึ่งจัดวางลึกสองชั้น การได้ตัวเลขพลังงานที่ใช้ได้หมายถึงการวางเซลล์ขนาดเล็กจำนวนมากซ้อนกัน ซึ่งจะเพิ่มจำนวนการเชื่อมต่อแบบอนุกรม/ขนาน ข้อต่อบัสบาร์ และรอยเชื่อมภายในแพ็ค ซึ่งแต่ละเซลล์เป็นจุดต้านทานที่เป็นไปได้ และจุดต้านทานทุกจุดจะสร้างความร้อนภายใต้ภาระ

ซีรีส์ GE-F รวมสิ่งนั้นไว้ในเซลล์ 314Ah เซลล์เดียวต่อตำแหน่ง โดยต่อสาย 1P16S เข้ากับโมดูล 51.2V, 16.08kWh ตู้ GE-F128 ต้องการเพียง 8 โมดูลเหล่านี้เพื่อให้ได้พลังงาน 128.5kWh; GE-F256 ต้องการ 16 ถึง 257.23kWh เซลล์ที่น้อยลงและใหญ่ขึ้นหมายถึงระบบบังเหียนภายในที่เรียบง่ายขึ้น ข้อต่อน้อยลงที่จะล้มเหลวตลอดระยะเวลาการรับประกัน 10 ปี และ — เนื่องจากต้นทุนการผลิตและการประกอบปรับขนาดโดยมีจำนวนชิ้นส่วนมากกว่ากำลังการผลิตดิบ — ราคาต่อหน่วยลดลงประมาณ 25% บนแพลตฟอร์ม GE-F128 และลดลงประมาณ 15% บนแพลตฟอร์ม GE-F240/256 เมื่อเทียบกับการออกแบบรุ่นเก่า

จริงๆ แล้ว "8,000 รอบ" หมายถึงอะไร

การให้คะแนนไม่ใช่ตัวเลขรอบการตลาด แต่มาพร้อมกับเงื่อนไขการทดสอบเฉพาะ: อัตราการชาร์จ/คายประจุ 0.5C, สภาพแวดล้อม 25°C, หมุนเวียนไปที่ความจุเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน 70% . นั่นคือวิธีมาตรฐานอุตสาหกรรมในการระบุอายุการใช้งานของวงจร และสามารถเทียบเคียงได้โดยตรงกับอัตรารอบการทำงานของเซลล์รุ่นก่อนหน้าที่ 6,000 รอบภายใต้สภาวะ 0.5C/25°C เดียวกัน อัตรารอบที่เพิ่มขึ้น 33% ที่อัตราการคายประจุเท่าเดิม จากเซลล์ที่มีความจุต่อหน่วยประมาณสามเท่า ชี้ไปที่การออกแบบภายในที่แตกต่างอย่างแท้จริง แทนที่จะเป็นมาตรฐานการทดสอบที่หลวมกว่า

ในทางปฏิบัติ หนึ่งรอบต่อวัน 8,000 รอบจะทำงานได้ประมาณ 21-22 ปีก่อนที่บรรจุภัณฑ์จะลดลงเหลือ 70% ของกำลังการผลิตเดิม ซึ่งเกินกว่าระยะเวลาการรับประกัน 10 ปีของตู้ และมีพื้นที่เพียงพอที่ผู้ปฏิบัติงาน C&I ส่วนใหญ่จะเลิกใช้หรือเปลี่ยนพลังงานให้กับไซต์งานด้วยเหตุผลอื่นนอกเหนือจากการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่

การออกแบบการระบายความร้อนเบื้องหลังการจัดอันดับ

อายุการใช้งานของวงจรจะพังทลายลงอย่างรวดเร็วหากแพ็คมีความร้อนหรือไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากอุณหภูมิของเซลล์ที่ไม่เท่ากันเป็นหนึ่งในวิธีที่เร็วที่สุดในการเร่งการย่อยสลายของเซลล์ที่ร้อนที่สุดในสแต็ก นี่คือจุดที่สถาปัตยกรรมระบายความร้อนของซีรีส์ GE-F ทำงานได้จริงเบื้องหลังจำนวนวงจรชีวิต

ตู้แต่ละตู้ใช้ท่อเครื่องปรับอากาศจำลองที่มีความแม่นยำสามระดับ ได้แก่ เซลล์ โมดูล แพ็ค ซึ่งขับเคลื่อนโดยเครื่องปรับอากาศขนาด 3kW บนรุ่น GE-F128 และขนาด 5kW บนรุ่น GE-F240/256 ผลลัพธ์ที่ได้คือความแตกต่างของอุณหภูมิเซลล์ต่อเซลล์สูงสุดที่ 6°ซ ลดลงจาก 10°C ในรุ่นก่อนหน้า โดยไม่มีการลดเอาท์พุตสูงสุดถึง 45°C โดยรอบ การแพร่กระจายความร้อนที่เข้มงวดมากขึ้นหมายความว่าทุกเซลล์ในแพ็คมีอายุมากขึ้นในอัตราที่ใกล้เคียงกัน แทนที่จะเป็นจุดร้อนจำนวนหนึ่งที่เสื่อมสภาพเร็วและลากความจุการใช้งานโดยรวมของแพ็คลงเป็นเวลานานก่อนที่เซลล์ที่เหลือจะใกล้หมดอายุการใช้งาน

180A ต่อเนื่อง, 285A พีค — ไม่มีการลดพิกัดพิเศษ

เซลล์ขนาดใหญ่ยังเพิ่มเพดานว่าแพ็คสามารถรับกระแสได้มากเพียงใดโดยไม่ต้องเน้นแต่ละเซลล์อย่างไม่เป็นสัดส่วน ตู้ทุกตัวในซีรีส์ GE-F — ตั้งแต่ 112.4kWh GE-F112 ไปจนถึง 257.23kWh GE-F256 — ใช้ซองเดียวกันในปัจจุบัน: 180A ต่อเนื่อง, 285A สูงสุดเป็นเวลา 15 วินาทีที่ 20–45°C ที่อัตราการทำงาน 0.5P ความสอดคล้องนั้นสำคัญสำหรับการออกแบบระบบ เพราะมันหมายความว่าจะใช้สมมติฐานด้านการชาร์จ/การคายประจุเดียวกัน ไม่ว่าโปรเจ็กต์จะเริ่มต้นด้วยตู้ GE-F128 ตู้เดียวหรือขยายเป็นตู้ GE-F256 แบบหลายตู้

สำหรับการเปรียบเทียบ ตู้ระบายความร้อนด้วยอากาศของคู่แข่งที่สร้างขึ้นบนเซลล์ที่มีความจุต่ำกว่า (โดยทั่วไปคือ 280Ah) โดยทั่วไปจะมีกระแสสูงสุดที่ 130–140A โดยมีการกระจายอุณหภูมิของเซลล์ที่กว้างขึ้น และเกณฑ์การลดพิกัดที่ต่ำกว่าประมาณ 40°C ช่องว่างดังกล่าวจะจับต้องได้บนหลังคาที่ร้อนจัดหรือท่าเรือบรรทุกสินค้าในช่วงบ่ายของฤดูร้อน โดยระบบหนึ่งเก็บเอาต์พุตเต็มพิกัด ส่วนอีกระบบควบคุมอย่างเงียบๆ

การกำหนดค่าหนึ่งเซลล์ หกตู้

เนื่องจากตู้ GE-F ทุกตัวสร้างจากโมดูล 16.08kWh เดียวกัน ระดับ 8,000 รอบจึงใช้อย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งกลุ่มผลิตภัณฑ์ แทนที่จะเป็นเพียงหัวข้อข่าวสำหรับ SKU รุ่นเรือธงตัวเดียว:

• ที่ ตู้แบตเตอรี่กลางแจ้ง GE-F112/128 — 112.4kWh และ 128.5kWh สร้างจาก 7 หรือ 8 โมดูล
• ที่ ชุดตู้แบตเตอรี่กลางแจ้ง GE-F240/256 — ครอบคลุม GE-F176 (176.84kWh), GE-F208 (208.99kWh), GE-F240 (241.15kWh) และ GE-F256 (257.23kWh) ตั้งแต่ 11 ถึง 16 โมดูล

การกำหนดค่าทั้งหกรุ่นมีการรับประกัน 10 ปีเหมือนกันและการรับรอง UN38.3, CE, IEC62619, IEC62477 และ IEC62933 เหมือนกัน ดังนั้นการเลือกระดับความจุจึงเป็นคำถามเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านพลังงานของไซต์งานเท่านั้น ไม่ใช่การแลกเปลี่ยนกับคุณภาพเซลล์หรืออายุการใช้งานที่คาดหวัง

สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับการคำนวณ TCO 10 ปี

การจัดอันดับวงจรชีวิตจะแปลเป็นการประหยัดได้จริงก็ต่อเมื่อจับคู่กับต้นทุนแรกเข้าที่ต่ำกว่าและระบบทำความเย็นที่สามารถส่งมอบได้จริงโดยไม่หักค่าสินไหมทดแทนในภาคสนาม มิเช่นนั้นจะเป็นหมายเลขห้องปฏิบัติการ ในซีรีส์ GE-F ทั้งสามรุ่นอยู่ในกลุ่มผลิตภัณฑ์: สถาปัตยกรรมเซลล์ 314Ah ลดต้นทุนต่อหน่วยลง 15–25% ขึ้นอยู่กับขนาดตู้ การกระจายความร้อน 6°C ปกป้องพิกัด 8,000 รอบไม่ให้ถูกตัดราคาเนื่องจากการเสื่อมสภาพของจุดร้อน และเกณฑ์ไม่ลดทอนที่ 45°C หมายความว่าจำนวนรอบที่ได้รับการจัดอันดับสามารถทำได้ในสภาพกลางแจ้งจริง ไม่ใช่แค่ในห้องปฏิบัติการที่ควบคุมอุณหภูมิเท่านั้น

สำหรับผู้วางระบบขนาด 100–300kWh ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่สำหรับโครงการ C&I การรวมกันดังกล่าวจะเปลี่ยนการคำนวณจาก "แบตเตอรี่ใดถูกที่สุดในปัจจุบัน" เป็น "แบตเตอรี่ใดที่ยังมีความจุเหลืออยู่อย่างมีนัยสำคัญในปีที่ 15" อย่างน้อยบนกระดาษ ซีรีส์ GE-F ถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบคำถามนั้นอย่างดี