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為什么說鋰電池技術將在未來儲能市場占據(jù)主導地位?

時間:2022-07-19 10:47:18來源:鉅大LARGE

導語:?清潔能源的遠見卓識者一直認為要一種更好的電池,可以打消在電動汽車銷售方面持懷疑態(tài)度的消費者顧慮,并讓電網(wǎng)更好地利用可再生能源。

  然而,至少在未來十年里,未來的電池還將是基于原有技術。

  而鋰電池已經(jīng)在電池市場上占據(jù)了壓倒性的領先地位,競爭對手的技術可能難以趕上。隨著計劃中的新鋰電池生產(chǎn)廠在未來五年內(nèi)上線運營,這種領先優(yōu)勢將會擴大。

  我國、美國、泰國等國家新建的電池廠大量生產(chǎn)的電池將會進一步壓低價格,自2010年以來,鋰電池價格已經(jīng)暴跌了85%。而投資建設和運營電池生產(chǎn)廠的數(shù)十億美元將不斷改進鋰電池技術,而不是采用其他電池技術供應強大的動力。

  許多初創(chuàng)公司現(xiàn)在專注于鋰電池的技術升級。"我們認為鋰電池的發(fā)展不會受到干擾。"IonicMaterials公司許可和戰(zhàn)略高級主管ErikTerjesen表示。Terjesen公司總部位于馬薩諸塞州,是幾家致力于開發(fā)和完善固態(tài)電池技術的公司之一。

  但IonicMaterials公司的設計并不是取代鋰電池,而是進行改進。相反,該公司設計的聚合物電解質(zhì)可以在現(xiàn)有鋰電池內(nèi)應用。這意味著電池生產(chǎn)廠可以在不用新增新設備的情況下使用它。"考慮到鋰離子的所有投資,我們不相信人們放棄這種電池技術,并重新開始開發(fā)。"Terjesen說。

  全球第一款鋰電池由??松梨诠疽幻芯繂T于20世紀70年代發(fā)明,1991年由索尼公司實現(xiàn)商業(yè)化,至今已經(jīng)應用了幾十年。鋰電池的工作原理是通過液體電解質(zhì)輸送帶電荷的鋰原子或離子,在正極和負極之間流動。并采用陰極鈷、鎳和錳中的不同材料新增儲能容量。最初出現(xiàn)在消費者電子產(chǎn)品(如移動電話)中的產(chǎn)品現(xiàn)在可以應用在電動汽車中,并在電網(wǎng)中應用。

  彭博新能源財經(jīng)儲能研究主管LoganGoldie-Scot說:"鋰電池用途廣泛,因此當其成本變得更低時,就會開辟更多的需求領域。"根據(jù)該公司的調(diào)查數(shù)據(jù),鋰電池組的價格在2010年平均為每千瓦時1160美元,2018年降至每千瓦時176美元,2024年可能降至100美元以下。鋰電池價格持續(xù)下跌以及業(yè)績改善可能會開辟新市場。

  有些人并不相信鋰電池可以做到這一切。一些汽車生產(chǎn)廠商希望開發(fā)一種突破性的技術,這種技術能夠使遠程電動汽車充電行駛500英里,這最終會說服有所疑慮的消費者,這樣不會讓電動汽車在路上耗盡電能。例如,豐田汽車公司在固態(tài)電池方面擁有的專利和專利申請比其他任何公司都要多,并且已經(jīng)投資139億美元開發(fā)其電池業(yè)務。

  更多地儲存可再生能源要更好的電池技術。盡管像TSLA公司和Dynegy公司等廠商已經(jīng)開始將鋰電池儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng),但這些儲能系統(tǒng)通常最多能只供電4個小時。美國前能源部長ErnestMoni在今年二月接受行業(yè)媒體采訪時說,短時間的儲能系統(tǒng)不會有助于整合大量的可再生能源。Moniz說,"這些儲能系統(tǒng)不能持續(xù)供應一天、一周、一個月、一個季度的電力,這是要開發(fā)不同電池技術的原因。"他最近參和撰寫了一份報告,呼吁在電池方面進行更多的研究投資。

  從飛輪儲能技術到液流電池技術,許多電池替代品都未能取得更大的成功,而鋰電池的應用越來越多。加利福尼亞州的PrimusPower公司開發(fā)的液流電池可以出現(xiàn)25kW的電力,持續(xù)供電5個小時。該公司首席執(zhí)行官TomStepien表示,對當前設計的改進可以將供電時間提高到7到8小時。當要更多電力時,液流電池可以通過采用更多的液體電解質(zhì)實現(xiàn)。

  Stepien比喻說,"可以說,鋰電池是短跑運動員,而液流電池是馬拉松運動員。"但Stepien承認難以說服潛在客戶采用并不那么熟悉的電池技術。到目前為止,PrimusPower公司已經(jīng)部署了30個液流電池儲能系統(tǒng),重要是在過去三年中部署的。Stepien說,"鋰電池更容易部署應用,而且每個用戶都會這么做。"

  長時儲能吸引了那些堅持認為鋰電池有重大改進空間的公司家,而不僅僅是增量收益。

  Sila納米技術公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Berdichevsky說,該公司開發(fā)的技術可以將鋰電池的儲能提高20%或更多。

  "我認為鋰電池可以主導儲能市場間,但必須進入新的化學領域來做到這一點。"他說。

  Sila公司開發(fā)的硅基粉末可以制成鋰電池陽極。在原子水平上,硅可以比石墨中的碳容納更多的鋰,石墨是最常見的陽極材料,這意味著使用Sila產(chǎn)品的電池可以儲存更多能量。迄今為止,該公司已投資了約1.25億美元,并和寶馬集團建立了合作伙伴關系,以開發(fā)該技術。

  Berdichevsky表示,任何一個供應完全不同的電池架構(gòu)的競爭對手都將很難進入市場,因為電池制造商新建了一些廠,并且電池成本繼續(xù)下降。根據(jù)據(jù)彭博新能源財經(jīng)的調(diào)查,在電動汽車產(chǎn)量新增的推動下,全球鋰電池生產(chǎn)量力在過去五年中幾乎翻了三番?,F(xiàn)在的容量為302.2GWh,另有603.8GWh的電池廠廠計劃在未來五年內(nèi)開通運營。

  Berdichevsky說,"電池生產(chǎn)規(guī)模的效率和規(guī)模令人難以置信。這是一項很多的投資,我們可以開發(fā)和駕馭這些技術,我相信鋰電池將會擁有更光明未來。"


標簽: 鋰電池電動汽車

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