Системы хранения электроэнергии являются ключевым фактором успеха перехода на возобновляемые источники энергии. Но вот вопрос, останутся ли литий-ионные батареи в долгосрочной перспективе самой лучшей технологией. Компаниям, работающим над технологиями — преемниками литий-ионных батарей, приходится нелегко, что доказывает и недавний крах Aquion Energy. Хотя на самом деле стартап делал все правильно.
В 2008 году компанию Aquion основал Джей Уитакр, профессор материаловедения из Питтсбурга, который ранее занимался разработкой батарей для марсохода НАСА. Уитакру удалось собрать около 200 миллионов долларов США от известных инвесторов. Вместе с Aquion Уитакр разработал очень дешевые аккумуляторные батареи из нетоксичных и перерабатываемых материалов, которые доступны в больших количествах. Анод состоит в основном из графита, катод из оксида марганца, сепаратор выполнен из синтетического хлопка. В качестве электролита используется соленая вода. В 2015 год за эту концепцию Aquion получила престижную премию за инновации ees AWARD. Но аккумуляторные системы Aquion оказались не только дешевыми и нетоксичными, но и прочными, и долговечными. В долгосрочной перспективе они должны были стать еще дешевле. Правда, у них гораздо более низкая плотность энергии, чем у литий-ионных батарей и, следовательно, по размерам они больше. Но в первую очередь они разрабатывались в основном для стационарных применений, где размер не является определяющим фактором. Aquion обещала циклическую долговечность в 3000 циклов при 75% от первоначальной емкости при типичном использовании вместе с солнечной электростанцией. Однако, литий-ионные системы уже достигли таких же или даже лучших показателей.
В связи с тем, что батареи Aquion все же более надежные, чем литий-ионные системы, то они лучше подходят для хранения непостоянной электроэнергии, полученной от ветра и солнца. Слабостью литий-ионных или свинцово-кислотных батарей является то, что при полном разряде они повреждаются. С этим нет проблем для батарей Aquion. Кроме того, аккумуляторы на соленой воде можно эксплуатировать при температурах от минус 5 до плюс 40 градусов по Цельсию, что хорошо подходит для использования в жарких регионах. Для перехода на возобновляемые источники энергии необходима мощная, долговечная и дешевая система хранения электроэнергии, как эта, потому что их можно широко использовать для стабилизации электросети.
Так почему же такой стартап как Aquion обанкротился? Многие эксперты полагают, что литий-ионные аккумуляторные системы не являются лучшим выбором в долгосрочной перспективе. Хотя бы только потому, что литий в качестве сырья доступен в ограниченных количествах, а цены на него не могут падать до бесконечности. Однако, сегодня этого еще не чувствуется: В 2012 году Aquion поставила перед собой цель производить свои батареи по цене 300 долларов США за киловатт-час. В то время такая стоимость была где-то по середине между свинцово-кислотными аккумуляторами и литий-ионными системами. Планировалось, что со временем стоимость батарей на соленой воде будет продолжать падать. Неясно, на каком этапе была Aquion в момент банкротства, но, согласно данным Bloomberg New Energy Finance, цена на литий-ионные аккумуляторные системы упала в прошлом году до 273 долларов США за киловатт-час и будет продолжать снижаться из-за глобального массового производства до 73 долларов США за киловатт-час к 2030 году. Насколько эти оценки являются реалистичными, некоторыми аналитиками ставится под сомнение. Но до тех пор, пока цены будут падать, а они будут падать еще какое-то время, то для инвесторов выгоднее вложить капитал в дальнейшее развитие этой технологии. До тех пор новые, неизвестные технологии будут оставаться для них непривлекательными.
Кроме того, следует учитывать, что, хотя этот рынок и развивается постепенно в сторону аккумулирования электроэнергии для стабилизации электросетей, но эта его часть еще слишком мала. Даже если в долгосрочной перспективе новые технологии и будут иметь большой потенциал для модернизации энергетической системы, стартовые условия для молодых компаний в этой области очень плохие: сначала им нужно сделать крупные инвестиции. Затем они должны идти в ногу с быстро развивающимися предыдущими технологиями. Такое могут только очень немногие. Сегодня клиент, который решил приобрести систему хранения электроэнергии за несколко миллионов долларов, отдает предпочтение литий-ионной технологии, хорошо известной и легко доступной. Не удивительно, что многие стартапы, связанные с возобновляемыми источниками энергии и финансируемые через рисковый капитал, борются сегодня за выживание или даже терпят неудачу. Другим примером является банкротство EnerVault, компании, которая разработала проточные батареи. После того как в 2015 году EnerVault не смогла найти новых инвесторов, ей пришлось сдаться. Стартап Light Sail Energy, которая работает над аккумулированием энергии в качестве сжатого воздуха в танках, работающих под давлением, продает сейчас свои танки поставщикам природного газа для его транспортировки. В прошлом году компания уволила треть своей рабочей силы. Точно также в 2015 году Ambri, стартап, который разрабатывал батареи на основе жидкого металла, был вынужден уволить четверть своих сотрудников.
Какие из новых концепций систем хранения электроэнергии или какие комбинации из них смогут заменить существующие системы, в конечном счете, не знает никто. А для всех альтернатив, разработанных на сегодняшний день, требуются дальнейшие значительные инвестиции и время. Где взять деньги? Администрация Трампа начала в США сокращать государственное финансирование для стартапов, связанных с возобновляемыми источниками энергии. Начиная с 2011 года на разработку чистых технологий там предусматривалось на 30% меньше рисковых капиталов. Однако, есть и хорошая новость, что рынок сетевых систем хранения электроэнергии растет вместе с расширением использования возобновляемых источников энергии. Кроме того, промышленные компании ищут способы, как снизить свои пиковые нагрузки с помощью систем хранения электроэнергии. Однако, в любом случае таким стартапам, связанным с возобновляемыми источниками энергии, придется несладко в обозримом будущем. Для Aquion есть, по крайней мере, надежда: австрийский специалист по системам хранения электроэнергии компания BlueSky Energy подала заявку на активы Aquion. Компания уже несколько лет работает с технологией соленой воды и продуктами Aquion, и планирует, по собственным данным, начать значительное распространение этой технологии.
Источник: http://energyload.eu/stromspeicher/stromspeicher-energiewende-startups/