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锂离子电池将会继续在储能行业占主导地位吗?

2020-11-25 10:45:03 中国储能网   作者: 刘伯洵  

尽管锂离子电池储能技术目前在储能行业领域中占据主导地位,但并不能一直保持这一领先地位。锂离子电池行业的领军人物就锂离子电池在储能行业如何继续繁荣发展提出了这一观点和看法。

无论锂离子电池是否会在将来仍然成为储能领域的主导力量,但现实的情况是,它在当今的并网储能领域占据主导地位,就像在电动汽车和消费电子产品领域的地位一样。自从2010年以来,锂离子电池成本平均下降了约10倍,并且其容量和功率密度不断提高。

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为了成功实现能源脱碳和稳定电网,因此全球电力市场需要更多地部署不同储能技术,特别是长时储能、热储能和天然气发电等技术,但就目前而言,锂离子电池是市场主要的储能技术。为此,三位行业专家对锂离子电池的性能以及锂电池行业的发展进行了探讨。

EIT InnoEnergy公司工业战略主管Bo Normark是能源行业的一名资深人士,拥有近40年的能源系统分析经验。而EIT InnoEnergy不仅是欧盟创新技术研究院支持的能源创新加速机构,也是创建和领导欧洲电池联盟的关键参与者,该组织致力于推动数十亿欧元的战略投资,以支持和创建欧洲电池制造价值链。

Christina Lampe-Onnerud是一位拥有无机化学博士学位的企业战略家,曾两次获得世界经济论坛技术先锋奖。她希望改变锂离子电池的技术和市场动态,致力设计高度简化的锂离子电池,并且可以批量生产。她所在的Cadenza Innovation公司已经开发出了用于储能系统的大型棱柱形“超级电池”,据称这种电池比许多竞争对手的解决方案更具成本效益、更安全、能量密度更高。

英国电池初创厂商Aceleron公司首席执行官兼创始人Amrit Chandan表示, Aceleron公司的解决方案致力于重新利用废旧电池。Chandan拥有燃料电池技术博士学位,他与该公司联合创始人Carlton Cummings开发了一种可完全回收的锂离子电池技术,同时还可以采用废旧电池和模块重新构建电池储能系统,这些电池和模块作为低成本的太阳能+储能解决方案在发展中国家用户中使用。

锂离子电池将会继续在储能行业占主导地位吗?

首先,必须确保锂离子电池不会成为与储能市场或可再生能源革命相关的唯一技术。Bo Normark表示,EITInnoEnergy确定了四个主要的储能技术领域:锂离子电池、液流电池、超级电容器、氢储能。

Normark指出,很多人错误地认为液流电池和锂离子电池可能存在一种竞争关系,但是实际上它们之间可以互补,而两种技术也有所区别。锂离子电池与液流电池相比具有响应时间更快的优势,这意味着在电力系统中,锂离子电池可以比液流电池提供更多类型的功能和服务。

实现规模化生产也是一个重要优势。也就是说,锂离子电池在生产规模方面与其他电池相比具有不可拟的优势。

Normark 说,“我认为锂离子电池在储能行业具有很大优势,就是因为其大规模生产而显著降低了成本。”他表示,EIT InnoEnergy公司收购了德国一家生产家用液流电池储能系统电池生产商Voltstorage公司,在大规模生产降低成本之后将会更具竞争力。

但是锂离子电池技术一直在发展和改进。例如,当今的电动汽车电池充电方式已得到极大地优化,有助延长其使用寿命。这一变化甚至比行业专家预测的还要快。

Normark 说,“如果有人在一年前问我,我会说:‘液流电池将在大型长时储能系统中发挥重要的作用,因为存在规模经济。’而现在我不太确定,因为磷酸铁锂(LFP)电池的成本正在下降,很难与其竞争。”

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Cadenza Innovation的“超级电池”架构

锂离子电池是否足够安全?

Cadenza Innovation公司首席执行官兼创始人Christina Lampe-Onnerud说,“锂离子电池是储能行业的主流技术。如果生产和封装工艺先进,其质量将会非常可靠。然而,关于生产工艺应该包含哪些内容还有待商榷,而这与电池安全性问题密切相关。”

锂离子电池相对安全,但是APS公司的一个电池储能设施在去年发生火灾和爆炸事件中造成4名消防员受伤,在储能行业中对于其安全性产生不利影响。即使在过去的几个月,也发生了几起与电池有关的事件,导致环境灾难或人员伤亡。这意味着锂离子电池的安全性问题至关重要。

在任职Cadenza Innovation公司首席执行官之前,她曾是锂离子电池安全事故的调查人员。她指出,如今在媒体宣传上仍然存在一些误导,例如磷酸铁锂电池可以完全替代镍锰钴(NMC)三元锂电池全,这只是一些行业厂商进行推销的手段。

她说,“我认为,这是导致储能部署决策者犹豫的原因。正如一些公用事业公司所说:‘我们不确定为此做好了准备’。如果进行坦率探讨的话,我们认为锂将被采用其他金属元素的电池产品替代,它们只在是热失控的速度或触发因素略有不同,但不要自欺欺人,认为可以完全取代。”

Lampe-Onnerud认为,Cadenza公司解决热失控问题的方法(当然,这意味着冲击或短路会导致锂离子电池着火)将是该问题的众多解决方案之一。

Cadenza公司生产的电池比大部分锂离子电池都大,其设计意味着在电池内部采取更多的安全措施。最近的第三方测试表明, Cadenza公司生产的电池产生热失控并不会扩散到储能系统中的其他电池。而目前市场上大多数锂离子电池被认为是安全的,不会导致热失控蔓延,并采用防火材料进行隔离。

Lampe-Onnerud说,“我认为媒体实际上必须说明其问题所在,因为他们对电池技术存在着一些误解。现在运营电池储能系统很安全的原因是采取很多安全性措施。例如民航飞机通常也采用传统的锂离子电池。之所以安全,是因为将电池放置在机腹的特制铁箱中,这样的安全防护措施很好,但用于储能系统可能导到成本过高而不可行。”




责任编辑: 李颖

标签: 锂离子电池 储能行业

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