圖片來源: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,因此主導了電動汽車和家庭儲能市場,但主要挑戰(zhàn)是安全性和材料采購。鋰離子的安全風險是熱不穩(wěn)定,這種情況可能導致熱失控。
在過去的幾年中,已知鋰離子電池會在筆記本電腦,手機中爆炸,并在大型儲能設施中引起火災。電池材料的采購,包括鋰,鈷,鎳和石墨,也是一個挑戰(zhàn),因為這些材料通常來自剛果等容易發(fā)生沖突的地區(qū)。這些挑戰(zhàn)導致一些制造商尋求替代方案。美國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,Salient的使命是開發(fā)一種模擬鋰離子性能的電池,同時使用來自無沖突地區(qū)的豐富材料,并且不會構成安全風險。
布朗承認,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問題。他說,例如,特斯拉汽車最近的火災是由鋰離子電池的熱失控引起的。“當用于家庭能源系統(tǒng)時,安全也是重中之重,”布朗說。
Brown指出,鋅離子電池是一種不易燃的選擇,因為它們是水基化學性質的。他說,鋅離子儲能系統(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。
鋅基電池的一個優(yōu)點是它們可以在與鋰離子相同的生產線上制造,從而保持較低的制造成本。就安全而言,“安全是殺手級的優(yōu)勢,”布朗說。“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,所以我們不必將反應物儲存在電解質中。
目標市場
Salient瞄準的主要應用市場是固定式儲能。“住宅是的,但最終我們希望在集裝箱里。由于主要優(yōu)點是安全,Brown認為鋅離子電池是需要放置在室內(例如公寓樓)的電池的可行替代品。“城市不是將儲能放在戶外的地方,加州要求公寓必須有儲能,鋅離子是一個安全的解決方案。
為了證明鋅離子電池作為住宅儲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,正在達拉斯沃斯堡地區(qū)以及整個太陽帶建造的20萬套房屋中安裝電池。這些房屋的建設將于2022年第四季度進行。
國內供應鏈
Salient的電池由鋅,pH中性硫酸鋅電解質和氧化錳基陰極組成,所有這些都在北美開采和加工,使Salient能夠從國內供應鏈中獲取材料。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了辦事處。奧克蘭的一個由7名工程師組成的團隊目前專注于開發(fā)和改進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特茅斯工廠生產電池,規(guī)模較小,每月約100個電池,但該公司正在將該工廠的產量提高到試點規(guī)模(每月1000個電池),以支持住宅領域的試點項目。
原標題:用于固定儲能的水性鋅離子電池