...新型鎳氫電池技術:一度電低至1美分,維護零成本,使用壽命高達30...

2021-01-08 網易

　　鋰離子電池能成為下一代電網規模的存儲技術嗎？

　　近年來，隨著電力系統脫碳形勢日益緊迫以及風能和太陽能發電技術的成本急劇下降，全球電力供應方式正在快速轉變。以風能、太陽能和其他非水電可再生能源將成為下一代電網規模的儲能系統的主力。但是這些能源具有間歇性，這意味著需要一種廉價的方式（比如鋰離子電池）來儲存多餘的電能，以便在太陽能和風能不充足時候釋放電能，以減少能源消耗。

　　

　　圖1、Serpa太陽能發電廠，於2006年在葡萄牙建成。

　　作為主流的儲能技術，鋰離子電池具有高能量密度和快速充放電能力，是目前移動電子設備的主要動力來源。然而，在用於電網規模的儲能系統時，鋰離子電池面臨著如下的挑戰：

　　1）對極端溫度敏感，有熱失控的風險，不適用於沙漠或者太空等應用場景；

　　2）使用壽命較短（最多3000個運行周期），無法長時間供應電網儲能系統；

　　3）價格不菲，成本相對較高。雖然鋰電池的成本已經大幅下降，但是對於電網存儲和家用設備存儲，每千瓦時300-1000美元的價格仍然十分昂貴。

　　因此，鋰離子電池並不是電網規模存儲系統最理想的選擇。

　　解決方案：EnerVenue公司——堅固、可靠且低成本的金屬氫電池技術

　　近日，美國一家電池初創公司EnerVenue宣稱，開發出一種堅固可靠且成本低廉的電池儲能技術----金屬氫電池，可有效解決目前大規模電網儲能的難題。

　　

　　據悉，EnerVenue由史丹福大學崔屹教授創辦，是EEnotech的子公司，總部位於加利福尼亞州弗裡蒙特。該公司致力於為清潔能源革命構建簡單、安全、免維護和經濟高效的儲能設備或提供解決方案，現業務已擴展到大型可再生能源集成應用領域。公司旨在將國際空間站和哈勃太空望遠鏡使用的金屬氫電池技術帶入「清潔能源革命」，將其投入固定式儲能的商業化應用。雖然金屬氫電池技術已經在航空航天領域得到驗證，但由於價格昂貴，一直沒有實現商業化。

　　

　　圖2. EnerVenue致力於改造類似於國際空間站使用的鎳氫電池的金屬氫技術。

　　「作為金屬氫電池的一個例子，過去40年來，鎳氫電池已被證明是一種非常強大的能量存儲技術，儘管對於航空航天業來說是一項昂貴的技術，」EnerVenue公司創始人、董事長兼首席技術顧問崔屹教授說道，「鎳氫電池的性能和壽命是公認的，並且是首屈一指的。現在，我們可以使用新型低成本材料以具有競爭力的價格提供相同的性能和耐用性。」

　　

　　據了解，EnerVenue金屬氫電池專為大規模可再生資源和存儲應用而開發，其優點是：

　　· 耐用：可在-40°至60℃的環境溫度下運行；具有超過30年的使用壽命，循環超過30,000次且不衰減； 具有出色的過充電，過放電和深度循環功能。

　　·安全：無火災或熱失控風險； 不含有毒物質；且易於回收。

　　·靈活：充放電範圍為C/5至5C； 無限制；適用於網格規模實現的可擴展形式

　　·免維護：無活動組件；使用壽命30年以上，無需常規維護或擴充。

　　·價格適中：低成本材料，每千瓦時的價格僅需1美分；零維護成本。

　　

　　圖3. EnerVenue公司開發的金屬氫電池。來源：ENERVENUE.COM

　　EnerVenue公司聲稱，這種電池可以成為低成本、免維護的鋰離子電池替代品，從而大規模利用可再生能源。從長期資本成本來看，EnerVenue公司推出的金屬氫電池技術比現有的鋰離子電池技術的成本低40%左右，可以擊敗鋰離子電池！目前，EnerVenue公司已經獲得了種子輪融資，金額為1200萬美元。

　　據悉，EnerVenue公司將在2021年建造存儲容量為2兆瓦的試驗裝置，並計劃到2022年將其容量擴展到20倍。

　　參考文獻：

　　https://www.forbes.com/sites/erikkobayashisolomon/2020/12/11/enervenue-the-batteries-we-need-for-grid-scale-storage/?sh=432bf5223a6c

　　來源：高分子科學前沿

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