Солнечная энергия всегда считалась экологически чистым источником энергии. Стоимость солнечных батарей и ветряных турбин резко упала за последнее десятилетие, что делает их все более конкурентоспособными по сравнению с углем и природным газом. Но разработка и направление аккумуляторов, несущих электричество, повлияет на развитие этого технологического проекта.

Теперь то же самое происходит с батареями, которые удешевят электромобили и позволят энергосистеме накапливать избыточную энергию, чтобы обеспечивать ее по мере необходимости. По оценкам, к 40 году спрос на аккумуляторы в транспортной отрасли вырастет почти в 2040 раз, что приведет к увеличению нагрузки на цепочку поставок сырья. Рост количества электромобилей во всем мире приведет к увеличению спроса на электроэнергию. Поставка сырья для литиевых батарей может стать проблемой.

В отличие от солнечных панелей, одного производства новых элементов будет недостаточно для обеспечения дальнейшего снижения цен без принятия мер по устранению нехватки критически важного сырья. Литиевые батареи содержат редкие металлы, такие как кобальт, цена которого удвоилась за последние два года, что увеличивает стоимость производства батарей.

The cost of lithium-ion batteries, measured per kilowatt-hour of electricity generated, has fallen by 75 percent over the past eight years. But rising prices will put increasing pressure on the raw material supply chain. As a result, automakers have turned to lithium batteries, which use 75 percent less cobalt than current technology.

The good news is that the battery industry is not only trying to increase the energy storage capacity of batteries with the same amount of raw materials, it is also trying to switch to an abundant supply of metals.

Investors have poured money into startups that can develop promising new battery technologies, and utilities looking to develop static electricity storage facilities are also considering so-called flow batteries, which use recyclable materials such as vanadium.

После более чем 20 лет разработки проточная ванадиевая батарея стала зрелой технологией хранения энергии. Направление его применения – крупные аккумулирующие электростанции уровня МВтч новых электростанций и электрических сетей. Литиевые батареи важны для повербанков, по сравнению с ними они как ложки и лопаты. незаменимы друг для друга. Важными конкурентами полностью ванадиевых проточных батарей являются крупномасштабные технологии накопления энергии, такие как накопление гидравлической энергии, накопление энергии на сжатом воздухе и проточные батареи для других систем.

Энергетические компании перейдут на проточные батареи, которые хранят электроэнергию в больших автономных контейнерах, заполненных жидким электролитом, который затем закачивается в батарею. В таких батареях может использоваться различное сырье, например, металлический ванадий, используемый в настоящее время в сталелитейной промышленности.

Преимущество ванадиевых аккумуляторов в том, что они не разряжаются так быстро, как литиевые аккумуляторы (процесс, известный как распад заряда). Ванадий также легко перерабатывается.

По сравнению с литиевыми батареями проточные ванадиевые окислительно-восстановительные батареи имеют три важных преимущества:

First, convenience. A system can be as big as your refrigerator or as big as a substation in your area. There’s enough electricity to power your home for a day to a year, so you can design it however you want.

2. Long service life. You might need half a century.

3. Хорошая безопасность. Нет давления в условиях большой силы тока и перезаряда, что является табу для литиевых аккумуляторов, и вообще не будет возгорания и взрыва.

Китай доминирует в производстве ванадия, и на его долю приходится половина мировых поставок. По мере увеличения числа китайских производителей аккумуляторов вполне вероятно, что в ближайшие десятилетия большинство аккумуляторов будет производиться в Китае. По данным Benchmark Mineral Intelligence, к 2028 году половина мирового производства аккумуляторов будет производиться в моей стране.

Если в накопителях на солнечных батареях широко используются ванадиевые батареи, то можно использовать возобновляемую энергию для зарядки литиевых батарей в электромобилях. Это также позволяет использовать значительные ресурсы лития для автомобильных и электронных аккумуляторов.