Аккумуляторные батареи на соленой воде

akkumulyatornaya-batareya-na-solenoj-vode_Новая технология аккумуляторных батарей, так называемые батареи на соленой воде компании Aquion Energy, уже готова расшевелить рынок стационарных систем хранения электроэнергии. Продажи уже значительные, а спрос продолжает расти. Однако, вытеснить литий-ионные аккумуляторы по-прежнему остается нелегкой задачей.

Перед тем как Джей Витэйкр изобрел аккумуляторную батарею на соленой воде, он возился среди прочего с батарейной системой робота для Марса NASA. Но у сегодняшнего профессора материаловедения в североамериканском Питсбург было свое собственное видение того, какой должна быть хорошая батарейная система: в ней должны использоваться только легкодоступные и неопасные материалы, и кроме того она должна быть простой и недорогой в изготовлении. За такой подход и успех Витэйкра жюри журнала pv magazine наградила Aquion призом в категории топ-инноваций.

Изначально Витэйкр составил список самых распространенных элементов на Земле, которые в принципе можно было бы использовать в аккумуляторные батареи. Затем он вычеркнул все те, что стоили недешево с точки зрения себестоимости, высокой чистоты или затрат на обработку. А с остальными он начал экспериментировать. В 2008 году он нашел свой рецепт первого поколения так называемой водной гибридной ионной батареи ((AHI). Год спустя он основал компанию Aquion, которая специализируется на разработке и производстве батареи нового типа.

С тех пор вода аккумуляторная батарея на соленой воде с перспективной технологией и быстрым прогрессом в разработке неоднократно привлекала внимание. В небольших количествах она производится и продается с 2011 года, серийное производство началось в середине 2014 г. На сегодняшний день Aquion продала батарей с общей мощностью более 33 мегаватт-часов, по её данным — половину из них только в первой половине 2016 г. Интерес растет, спрос поднимается, и Aquion ожидает дальнейшего быстрого роста продаж.

С точки зрения Витэйкра, ему удалось сделать намеченное. Батарея AHI в основном состоит из анода из графита с определенным содержанием титана и фосфатов, катода из оксида марганца и сепаратора, изготовленного из синтетического хлопка. Электролитом служит соленая вода, в которой растворены преимущественно ионы натрия, но также и несколько ионов водорода и лития. Из-за этих используемых материалов батарея не должна быть ни токсичной, ни пожаро- и взрывоопасной. «Все используемые материалы являются полностью экологически чистыми, в них нет ничего вредного для окружающей среды или людей,» говорит директор по коммуникациям из Aquion Тим Пуэр. Химический состав аккумулятора в том числе полностью исключает тепловой разгон. Даже если батарею подвергнуть огню, она не загорится.

Наряду с безопасностью и экологичностью Aquion обещает также отсутствие необходимости технического обслуживания батареи, ее длительный срок службы и, не в последнюю очередь, разумную цену. Что касается стоимости за киловатт-час, то сегодня батарея сравнима с обычными свинцово-кислотными аккумуляторами, объясняет Aquion. Кроме того, батарея на соленой воде может разряжаться на 100% в отличие от свинцово-кислотной батареи. И даже частичная зарядка, как это часто происходит в сочетании с солнечными электростанциями, не должна быть проблемой при использовании технологии AHI. Она также хорошо справляется с высоким диапазоном температур от минус пяти до плюс 40 градусов по Цельсию. Таким образом, батарея также отлично подходит для проектов в жарких регионах, например, в Африке. Благодаря своей высокой прочности и длительному сроку службы при типичном использовании вместе с солнечной электростанцией (3000 циклов до 70% от первоначальной емкости) батарея на соленой воде поэтому намного дешевле, как считает Aquion, при рассмотрении вопроса общих эксплуатационных расходов (англ. total cost of ownership).

Некоторые литий-ионные батареи показывают здесь, однако, отчасти сходные значения, по крайней мере, согласно данным техпаспортов. Система хранения электроэнергии Mercedes-Benz Home, например, согласно производителю, справляется с температурами от 6 до 44 градусов по Цельсию без дополнительной регулировки температуры. Её жизненный цикл заметно выше, чем в батарее AHI, и составляет 8000 циклов до остаточной емкости 80% от первоначальной емкости.

Следующие шаги компании Aquion Тим Пуэр видит в том, чтобы и дальше снизить стоимость батареи и дополнительно повысить её1 производительность. Развитие технологии все еще находится на ранней стадии, и есть «много низкой висящих плодов», которые могли бы улучшить производительность батареи. «Мы считаем, что мы можем вдвое сократить стоимость батареи AHI в ближайшие годы.» Это могло бы, с точки зрения Пуэра, привести к разрушительным событиям на рынке аккумуляторных батарей.

 

Источник: http://www.pv-magazine.de/nachrichten/details/beitrag/pv-magazine-award-fr-lithium-konkurrenten-aquion-energy-_100024508/

Написать нам