鉅大LARGE | 點擊量:692次 | 2021年10月18日
循環(huán)5000次、度電0.2元,美國擬推鉛電池儲能應用
隨著電池儲能需求持續(xù)上升,以及電網對清潔能源穩(wěn)定性等要求不斷提高,電池技術已被視為實現可持續(xù)脫碳和電氣化目標的根本。根據國際可再生能源機構(IRENA)的預測,2030年可再生能源領域對電池儲能的需求量將達150GW。
而有些科學家和鉛電池開發(fā)人員認為,深入研究了解鉛電池、延長其使用壽命和性能對其在儲能應用至關重要。
循環(huán)壽命提至5000次
根此前CBI公布的電池技術創(chuàng)新路線圖,到2022年用于儲能應用的蓄電池的循環(huán)壽命將從1000次提高五倍至5000次(鋰離子電池循環(huán)壽命約為2500-4000次),據稱這是實現可再生能源和公用事業(yè)能源儲能應用的關鍵技術參數。而此次招標就著重要求確定新的繼續(xù)改善儲能系統(tǒng)鉛電池性能的途徑,并通過提高其循環(huán)壽命來降低成本。
儲能成本降至每循環(huán)度電3美分
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前在全球電網儲能市場中,鋰離子電池的份額占到90%以上,鉛電池只占到很小的比例。美國能源部2019年一份儲能技術報告顯示鋰離子電池儲能成本估計為469美元/千瓦時,而鉛酸電池的儲能成本為549美元/千瓦時。但鉛電池本身的成本為260美元/千瓦時,低于鋰離子電池的271美元/千瓦時。有業(yè)內人士認為假如能夠使鉛電池在2022年之前達到平均5000的循環(huán)壽命目標,那么鉛電池項目將可實現每循環(huán)度電3美分(約人民幣0.21元/kWh)的運營成本目標。
擺脫“鋰”的控制
此次美國之所以推動鉛電池在儲能應用研究,其實還有一項重要原因,就是考慮到鋰離子電池原材料的掣肘。鉛電池具有很高的安全性且易于回收,原材料也非常容易獲得,而在鋰離子電池方面,我國是最大的生產國,且原材料鋰資源也要從我國或其他地區(qū)獲取,這成為美國發(fā)展鋰離子電池產業(yè)的一大難題。
根據招標文件,研究主題包括:在儲能系統(tǒng)中或在標準測試環(huán)境下觀察和研究鉛電池中的電化學和結構變化,以及通過需求響應,工商業(yè)套利以及風電光伏等可再生能源(并網/離網微電網)的儲能系統(tǒng)中對鉛電池的故障模式進行分析和研究。