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看好長時儲能市場,加拿大e-Zn公司募集資金計劃實現鋅電池商業化應用

作者:劉伯洵 來源:中國儲能網 發布時間:2020-01-19 瀏覽:
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中國儲能網訊:據外媒報道,加拿大電池初創廠商e-Zn公司正在籌集大量資金計劃使其開發的鋅離子電池實現商業化生產,據稱其持續放電時間遠遠超過了當前市場采用的各種電池產品。

該公司日前從加拿大可持續發展技術(SDTC)基金會獲得了200萬加元(合150萬美元)的資助,該基金會是一家由加拿大政府管理的負責審核和資助清潔技術創新的機構。E-Zn公司利用早期獲得的70萬加元部署了一個與太陽能發電設施配套部署的鋅離子電池儲能系統,并將其作為一個技術演示項目。而獲得新的資助可以將其電池產品迭代整合,進行現場測試,并對其進行優化以利于大批量生產。

一些新型電池的商業化應用方面并不成功,低成本的鋅離子電池能否獲得成功?

總部位于芝加哥的投資基金Energy Foundry公司領導了這一輪融資,其中包括加拿大投資商MaRS投資促進基金、可持續化學聯盟和Emeraude Capital等公司。

e-Zn公司首席執行官James Larse說:“我們獲得了足夠的資金,現在面臨的就是如何實施的問題?!?

長時儲能技術如今存在實施問題。一些在實驗室獲得成功的電池產品(例如液流電池)在成本上很難以與大規模生產的鋰離子電池進行市場競爭。雖然隨著時間的推移,間歇性可再生能源的激增將使長時儲能技術更具價值,但長期儲能的市場需求究竟何時會回升仍是一個懸而未決的問題。

E-Zn公司的策略是通過基于鋅離子電池的設計來保持更低的成本。該公司開發的鋅離子電池適用于24小時或更長時間的長時儲能系統,該公司推出的鋅離子電池儲能系統主要針對偏遠社區市場,這些社區可以通過部署鋅離子電池儲能系統減少柴油發電機的使用量而受益。

Larse說:“當客戶提出以更具經濟效益的方式提供清潔能源,并淘汰化石燃料發電設施時,長時儲能的部署將會更加廣泛?!?

e-Zn公司致力于在成熟市場中尋求彈性應用,并計劃在2025年之后的更加成熟的電力市場部署長時儲能系統以實現電網平衡。

e-Zn公司創始人Gregory Zhang發明的鋅離子電池不同于典型的鋰離子電池和液流電池。

Energy Foundry公司總經理Sara Chamberlain表示:“我了解很多種電池,但當我看到他們的電池,我認為這是一種全新理念的產品?!?

e-Zn公司開發的鋅離子電池的體積比臺式電腦稍大。該電池的構造比較獨特:由于鋅負極在循環充放電的過程中比金屬鋰更易形成枝晶,因此在電池項部進行充電,并通過類似雨刷器的構件刮掉沉淀的鋅枝晶顆,使其落到電池溶液中溶解。

單塊鋅離子電池目前的功率容量為100W,根據大小的不同,可以放電24小時或48小時,并且可以通過調節充電和放電電極的表面積以及調節電解質和鋅的比例來定制比功率和比能量。與具有固定的比功率與比能量的鋰離子電池相比,鋅離子電池有助于降低長時儲能成本。

這種電池的設計有兩個功能。一是不需要離子交換膜來分隔充電和放電區域,二是使用雨刷器的構件將鋅顆粒刮掉,落在電池下方的電解質溶液中。

Chamberlain指出,這一點很重要,因為事實證明離子交換膜的價格昂貴,并且開發其他長時儲能技術(包括液流電池)的過程很復雜。避開這種工藝可以降低鋅離子電池的成本并簡化開發周期。

Chamberlain解釋說,傳統鋰離子電池通常會自放電,因此在放置一段時間之后就會失去電荷,鋅離子電池的性質還確保了儲能設備的容量不會隨著時間的推移而衰減。

演示證明

經過多年的開發并取得有限的成功之后,鋅離子電池需要證明其更具經濟效益,而就像其電解質溶液中析出的鋅枝晶一樣,但需要額外的步驟才能將其處理。

為了交付可靠的鋅離子電池,需要可觀察的現場部署,以說服客戶使用這種電池技術。 E-Zn公司擁有一條獲得加拿大可持續發展技術(SDTC)基金會資助的初始部署途徑。

第一個演示項目將一個5kW的太陽能發電設施連接到1kW/24kWh的鋅離子電池儲能系統。該項目從2018年4月以來一直在運營。新獲得的200萬美元資助將幫助將這種電池技術投入商業生產,并將構建容量為55kW/240kWh集裝箱式儲能系統。

下一步將是將電池原型轉化為有效的生產過程。這就是Larse認為鋅離子電池具有技術相對簡單的優勢,這將使其與知名度更高、資金更雄厚的長時儲能項目相比具有優勢。

Larse在2018年夏季加入擔任該公司首席執行官,鋅離子電池的簡單性使他信服。他說,“我在入職之后,逐個組件地評估了鋅離子電池技術,這真的可以像Chamberlain所說的那樣便宜嗎?實踐證明,這是一種經過實踐考驗的電池工藝?!?

如果 e-Zn公司消除了一些技術認知和生產障礙,將會受到具有長時儲能需求的用戶歡迎。一些公用事業公司正在尋求采用持續放電時間為4小時或6小時以上的電池儲能系統。

在偏遠地區或島嶼的可再生能原設施中,配套部署具有經濟效益的長時儲能系統更為有利,因為可再生能源發電設施和儲能系統的運行成本將低于燃油發電設施。隨著越來越多的太陽能和風能進入成熟的能源市場,越來越多的能源開發商將部署長時儲能系統。

Chamberlain說:“從根本上說,如果用戶有了更多部署長時儲能系統的需求,儲能廠商需要對長時儲能技術開發和部署進行投資?!?

Larse表示,已經有一些客戶開始認同這一觀點,這表明用戶對長時儲能系統有了更多需求。e-Zn公司希望在未來一兩年將其電池產品推向市場時,長時儲能系統市場將會更加成熟。

關鍵字:鋅離子電池 儲能系統

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