- 24
- Feb
Trend razvoja električnih baterij, kako bo izbrala litijeva industrija?
Sončna energija je že od nekdaj veljala za okolju prijazen vir energije. Stroški sončnih kolektorjev in vetrnih turbin so v zadnjem desetletju močno padli, zaradi česar so vedno bolj konkurenčni premogu in zemeljskemu plinu. Toda razvoj in usmeritev baterij, ki prenašajo električno energijo, bosta vplivala na razvoj tega tehnološkega projekta.
Zdaj se enako dogaja z baterijami, ki bodo pocenile električna vozila in omogočile, da omrežje shrani odvečno energijo, da jo zagotovi, ko je to potrebno. Ocenjuje se, da se bo povpraševanje po baterijah v transportni industriji do leta 40 povečalo za skoraj 2040-krat, kar bo vse bolj pritiskalo na dobavno verigo surovin. Rast števila električnih vozil po vsem svetu bo povečala povpraševanje po električni energiji. Dobava surovin za litijeve baterije bi lahko postala težava.
Za razliko od sončnih kolektorjev samo proizvodnja novih celic ne bo dovolj za zagotovitev nadaljnjega zniževanja cen brez ukrepanja za odpravo pomanjkanja kritičnih surovin. Litijeve baterije vsebujejo redke kovine, kot je kobalt, katerih cena se je v zadnjih dveh letih podvojila, kar zvišuje stroške proizvodnje baterij.
Stroški litij-ionskih baterij, merjeni na kilovatno uro proizvedene električne energije, so se v zadnjih osmih letih znižali za 75 odstotkov. Toda naraščajoče cene bodo vse bolj pritiskale na dobavno verigo surovin. Posledično so se proizvajalci avtomobilov obrnili na litijeve baterije, ki uporabljajo 75 odstotkov manj kobalta kot trenutna tehnologija.
Dobra novica je, da industrija baterij ne poskuša le povečati zmogljivosti za shranjevanje energije baterij z enako količino surovin, temveč poskuša preiti na obilno oskrbo s kovinami.
Vlagatelji so vložili denar v startupe, ki lahko razvijejo obetavne nove tehnologije baterij, podjetja, ki želijo razviti objekte za shranjevanje statične elektrike, pa razmišljajo tudi o tako imenovanih pretočnih baterijah, ki uporabljajo materiale, ki jih je mogoče reciklirati, kot je vanadij.
Po več kot 20 letih razvoja je vanadijeva baterija postala zrela tehnologija za shranjevanje energije. Njegova smer uporabe so velike elektrarne za shranjevanje energije novih energetskih elektrarn in omrežij na ravni MWh. Litijeve baterije so pomembne za napajalnike, v primerjavi so kot žlice in lopate. sta drug za drugega nenadomestljiva. Pomembni konkurenti popolnoma vanadijevih pretočnih baterij so obsežne tehnologije za shranjevanje energije, kot so hidravlično shranjevanje energije, shranjevanje energije stisnjenega zraka in pretočne baterije za druge sisteme.
Energetska podjetja se bodo obrnila na pretočne baterije, ki shranjujejo električno energijo v velikih, samostojnih posodah, napolnjenih s tekočim elektrolitom, ki se nato črpa v baterijo. Takšne baterije lahko uporabljajo različne surovine, kot je kovinski vanadij, ki se trenutno uporablja v jeklarski industriji.
Prednost vanadijevih baterij je, da ne izgubijo naboja tako hitro kot litijeve baterije (proces, znan kot razpad naboja). Vanadij je tudi enostavno reciklirati.
V primerjavi z litijevimi baterijami imajo vanadijeve redoks baterije tri pomembne prednosti:
Prvič, udobje. Sistem je lahko velik kot vaš hladilnik ali velik kot podpostaja na vašem območju. Na voljo je dovolj električne energije za oskrbo vašega doma od enega do enega leta, tako da ga lahko oblikujete, kakor želite.
2. Dolga življenjska doba. Morda boste potrebovali pol stoletja.
3. Dobra varnost. Pri visokem toku in prenapolnjenosti, kar je tabu za litijeve baterije, ni pritiska, požara in eksplozije pa sploh ne bo.
Kitajska prevladuje v proizvodnji vanadija in predstavlja polovico svetovne ponudbe. Ker se število kitajskih proizvajalcev baterij povečuje, je verjetno, da bo večina baterij v prihodnjih desetletjih proizvedena na Kitajskem. Glede na Benchmark Mineral Intelligence bi lahko polovica svetovne proizvodnje baterij do leta 2028 v moji državi.
Če se vanadijeve baterije pogosto uporabljajo v napravah za shranjevanje sončnih celic, je mogoče uporabiti obnovljivo energijo za polnjenje litijevih baterij v električnih vozilih. Omogoča tudi uporabo znatnih virov litija za uporabo baterij v avtomobilski in elektronski tehnologiji.