鋰離子電池已經(jīng)在電池市場上占據(jù)了壓倒性的領先地位,競爭對手的技術(shù)可能難以趕上。隨著計劃中的新鋰離子電池生產(chǎn)工廠在未來五年內(nèi)上線運營,這種領先優(yōu)勢將會擴大。
中國、美國、泰國等國家新建的電池工廠大量生產(chǎn)的電池將會進一步壓低價格,自2010年以來,鋰離子電池價格已經(jīng)暴跌了85%。而投資建設和運營電池生產(chǎn)工廠的數(shù)十億美元將不斷改進鋰離子電池技術(shù),而不是采用其他電池技術(shù)提供強大的動力。
許多初創(chuàng)企業(yè)現(xiàn)在專注于鋰離子電池的技術(shù)升級?!拔覀冋J為鋰離子電池的發(fā)展不會受到干擾?!盜onicMaterials公司許可和戰(zhàn)略高級主管ErikTerjesen表示。Terjesen公司總部位于馬薩諸塞州,是幾家致力于開發(fā)和完善固態(tài)電池技術(shù)的公司之一。
但IonicMaterials公司的設計并不是取代鋰離子電池,而是進行改進。相反,該公司設計的聚合物電解質(zhì)可以在現(xiàn)有鋰電池內(nèi)應用。這意味著電池生產(chǎn)工廠可以在不用增加新設備的情況下使用它。“考慮到鋰離子的所有投資,我們不相信人們放棄這種電池技術(shù),并重新開始開發(fā)。”Terjesen說。
全球第一款鋰離子電池由埃克森美孚公司一名研究員于20世紀70年代發(fā)明,1991年由索尼公司實現(xiàn)商業(yè)化,至今已經(jīng)應用了幾十年。鋰離子電池的工作原理是通過液體電解質(zhì)輸送帶電荷的鋰原子或離子,在正極和負極之間流動。并采用陰極鈷、鎳和錳中的不同材料增加儲能容量。最初出現(xiàn)在消費者電子產(chǎn)品(如移動電話)中的產(chǎn)品現(xiàn)在可以應用在電動汽車中,并在電網(wǎng)中應用。
彭博新能源財經(jīng)儲能研究主管LoganGoldie-Scot說:“鋰離子電池用途廣泛,因此當其成本變得更低時,就會開辟更多的需求領域?!备鶕?jù)該公司的調(diào)查數(shù)據(jù),鋰離子電池組的價格在2010年平均為每千瓦時1160美元,2018年降至每千瓦時176美元,2024年可能降至100美元以下。鋰離子電池價格持續(xù)下跌以及業(yè)績改善可能會開辟新市場。
有些人并不相信鋰離子電池可以做到這一切。一些汽車生產(chǎn)廠商希望開發(fā)一種突破性的技術(shù),這種技術(shù)能夠使遠程電動汽車充電行駛500英里,這最終會說服有所疑慮的消費者,這樣不會讓電動汽車在路上耗盡電能。例如,豐田汽車公司在固態(tài)電池方面擁有的專利和專利申請比其他任何公司都要多,并且已經(jīng)投資139億美元開發(fā)其電池業(yè)務。
更多地儲存可再生能源需要更好的電池技術(shù)。盡管像特斯拉公司和Dynegy公司等廠商已經(jīng)開始將鋰離子電池儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng),但這些儲能系統(tǒng)通常最多能只供電4個小時。美國前能源部長ErnestMoni在今年2月接受行業(yè)媒體采訪時說,短期的儲能系統(tǒng)不會有助于整合大量的可再生能源。Moniz說,“這些儲能系統(tǒng)不能持續(xù)提供一天、一周、一個月、一個季度的電力,這是需要開發(fā)不同電池技術(shù)的原因?!彼罱鼌⑴c撰寫了一份報告,呼吁在電池方面進行更多的研究投資。
從飛輪儲能技術(shù)到液流電池技術(shù),許多電池替代品都未能取得更大的成功,而鋰離子電池的應用越來越多。加利福尼亞州的PrimusPower公司開發(fā)的液流電池可以產(chǎn)生25kW的電力,持續(xù)供電5個小時。該公司首席執(zhí)行官TomStepien表示,對當前設計的改進可以將供電時間提高到7到8小時。當需要更多電力時,液流電池可以通過采用更多的液體電解質(zhì)實現(xiàn)。
Stepien比喻說,“可以說,鋰電池是短跑運動員,而液流電池是馬拉松運動員?!钡玈tepien承認難以說服潛在客戶采用并不那么熟悉的電池技術(shù)。到目前為止,PrimusPower公司已經(jīng)部署了30個液流電池儲能系統(tǒng),主要是在過去三年中部署的。Stepien說,“鋰電池更容易部署應用,而且每個用戶都會這么做?!?/p>
長時儲能吸引了那些堅持認為鋰離子電池有重大改進空間的企業(yè)家,而不僅僅是增量收益。
Sila納米技術(shù)公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Berdichevsky說,該公司開發(fā)的技術(shù)可以將鋰離子電池的儲能提高20%或更多。
“我認為鋰離子電池可以主導儲能市場間,但必須進入新的化學領域來做到這一點。”他說。
Sila公司開發(fā)的硅基粉末可以制成鋰離子電池陽極。在原子水平上,硅可以比石墨中的碳容納更多的鋰,石墨是最常見的陽極材料,這意味著使用Sila產(chǎn)品的電池可以儲存更多能量。迄今為止,該公司已投資了約1.25億美元,并與寶馬集團建立了合作伙伴關(guān)系,以開發(fā)該技術(shù)。
Berdichevsky表示,任何一個提供完全不同的電池架構(gòu)的競爭對手都將很難進入市場,因為電池制造商新建了一些工廠,并且電池成本繼續(xù)下降。根據(jù)據(jù)彭博新能源財經(jīng)的調(diào)查,在電動汽車產(chǎn)量增加的推動下,全球鋰離子電池生產(chǎn)能力在過去五年中幾乎翻了三番?,F(xiàn)在的容量為302.2GWh,另有603.8GWh的電池工廠廠計劃在未來五年內(nèi)開通運營。
Berdichevsky說,“電池生產(chǎn)規(guī)模的效率和規(guī)模令人難以置信。這是一項很多的投資,我們可以開發(fā)和駕馭這些技術(shù),我相信鋰離子電池將會擁有更光明未來。”
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東莞市環(huán)宇源科技有限公司成立于2009年,是一家致力于研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池組和便攜式移動電源的國家高新技術(shù)企業(yè),并提供家用型儲能電源解決方案和OEM/ODM生產(chǎn)服務。我們擁有研發(fā)團隊30余人,己獲得100多項外觀專利,發(fā)明專利,實用新型技術(shù)專利等。
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公司生產(chǎn)的便攜式儲能電源,可滿足戶外活動,自駕出行,搶險救災,停電應急等場景的用電需求。依托環(huán)宇源多年來的電池技術(shù)積累累,大力發(fā)展便攜式移動儲能電源,我們有志于成長為行業(yè)內(nèi)領先的儲能電源制造商。
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