圖片來(lái)源:突出能量
與一些替代品相比,鋰離子電池由于成本更低,性能更高,重量更輕,因此主導(dǎo)了電動(dòng)汽車和家庭儲(chǔ)能市場(chǎng),但主要挑戰(zhàn)是安全性和材料采購(gòu)。鋰離子的安全風(fēng)險(xiǎn)是熱不穩(wěn)定,這種情況可能導(dǎo)致熱失控。
在過(guò)去的幾年中,已知鋰離子電池會(huì)在筆記本電腦,手機(jī)中爆炸,并在大型儲(chǔ)能設(shè)施中引起火災(zāi)。電池材料的采購(gòu),包括鋰,鈷,鎳和石墨,也是一個(gè)挑戰(zhàn),因?yàn)檫@些材料通常來(lái)自剛果等容易發(fā)生沖突的地區(qū)。這些挑戰(zhàn)導(dǎo)致一些制造商尋求替代方案。美國(guó)光伏雜志采訪了鋅離子電池制造商Salient Energy的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Ryan Brown,他解釋說(shuō),Salient的使命是開發(fā)一種模擬鋰離子性能的電池,同時(shí)使用來(lái)自無(wú)沖突地區(qū)的豐富材料,并且不會(huì)構(gòu)成安全風(fēng)險(xiǎn)。
布朗承認(rèn),鋰離子是重量最好的能量,制造商在降低成本方面做得很好,但安全性仍然是一個(gè)問(wèn)題。他說(shuō),例如,特斯拉汽車最近的火災(zāi)是由鋰離子電池的熱失控引起的。“當(dāng)用于家庭能源系統(tǒng)時(shí),安全也是重中之重,”布朗說(shuō)。
Brown指出,鋅離子電池是一種不易燃的選擇,因?yàn)樗鼈兪撬瘜W(xué)性質(zhì)的。他說(shuō),鋅離子儲(chǔ)能系統(tǒng)具有與鋰離子系統(tǒng)相同的功率,性能和占地面積,“因此它們是鋰離子的真正替代品。
鋅基電池的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們可以在與鋰離子相同的生產(chǎn)線上制造,從而保持較低的制造成本。就安全而言,“安全是殺手級(jí)的優(yōu)勢(shì),”布朗說(shuō)。“我們所做的是制造了一種鋅電池,其工作方式與鋰離子的工作方式相同。我們的兩面都有鋅反應(yīng),所以我們不必將反應(yīng)物儲(chǔ)存在電解質(zhì)中。
目標(biāo)市場(chǎng)
Salient瞄準(zhǔn)的主要應(yīng)用市場(chǎng)是固定式儲(chǔ)能。“住宅是的,但最終我們希望在集裝箱里。由于主要優(yōu)點(diǎn)是安全,Brown認(rèn)為鋅離子電池是需要放置在室內(nèi)(例如公寓樓)的電池的可行替代品。“城市不是將儲(chǔ)能放在戶外的地方,加州要求公寓必須有儲(chǔ)能,鋅離子是一個(gè)安全的解決方案。
為了證明鋅離子電池作為住宅儲(chǔ)能解決方案的安全性,Salient Energy正在與Horton World Solutions(HWS)合作,這是一家可持續(xù)的住宅建筑商,正在達(dá)拉斯沃斯堡地區(qū)以及整個(gè)太陽(yáng)帶建造的20萬(wàn)套房屋中安裝電池。這些房屋的建設(shè)將于2022年第四季度進(jìn)行。
國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈
Salient的電池由鋅,pH中性硫酸鋅電解質(zhì)和氧化錳基陰極組成,所有這些都在北美開采和加工,使Salient能夠從國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈中獲取材料。雖然Salient總部位于新斯科舍省,但該公司于2022年初在加利福尼亞州奧克蘭開設(shè)了辦事處。奧克蘭的一個(gè)由7名工程師組成的團(tuán)隊(duì)目前專注于開發(fā)和改進(jìn)Salient的家用電池系統(tǒng),該系統(tǒng)與HWS演示中使用的系統(tǒng)相同。
目前,Salient正在其新斯科舍省達(dá)特茅斯工廠生產(chǎn)電池,規(guī)模較小,每月約100個(gè)電池,但該公司正在將該工廠的產(chǎn)量提高到試點(diǎn)規(guī)模(每月1000個(gè)電池),以支持住宅領(lǐng)域的試點(diǎn)項(xiàng)目。
原標(biāo)題:用于固定儲(chǔ)能的水性鋅離子電池