登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
1月28日,在《麻省理工科技评论》与DeepTech深科技主办的EmTech China新兴科技峰会上,麻省理工学院(MIT)材料科学与工程系教授Donald Sadoway谈了关于电池储能技术的创新议题,他认为要变革现有的行业,实现技术的突破,必然会耗费巨大的成本,所以需要在研究阶段就开始考虑控制成本的问题。
麻省理工学院(MIT)材料科学与工程系教授Donald Sadoway
储能技术该如何创新
Donald Sadoway是世界著名的材料化学、熔盐物理化学、电化学专家,在贵重金属提炼、液态金属电池等方面有很深造诣。他认为,对于现代社会来讲,电力往往和现代化紧密挂钩,所以电力网络就显得格外重要,电力网络就是世界上最大的供应链。
如图所示,地球上还有大部分地区都被黑夜笼罩,显然那里急需电力供应。要解决这个问题,就势必涉及到储能的广泛应用。对于太阳能、风能这些可再生能源来说,都会出现间歇性供应的问题,所以如果要更好地发挥它们的效能,就必须要有一整套储能解决方案。
那么现有储能技术发展状况如何呢?Donald Sadoway教授认为现状并不乐观。首先是大规模的储能设施并不像手机或电脑里的电池一样简单,它必须能满足安全稳定运行二、三十年,否则就是一场灾难。另外,还必须保证其能够在运行上做到操作足够灵活,这也是其稳定运行的前提,还有很重要的一点就是要严格控制生产成本。从实验室到市场,仍然有很长的路要走。
Donald Sadoway插播了一段科普小故事,最早,电池是由一位名叫Alessandro Volta的意大利教授发明的,在意大利10000里拉的纸币上印有他的头像。
Alessandro Volta特别值得提的一点就是,他证明了一位教授可以将自己的研究转化为有益的社会实践。这也极大地启发了Donald Sadoway所从事的电池研究,“首先,我意识到,我需要我的团队一起齐心协力,还有一点是要从设计伊始就必须综合考虑到给制造商提供一定的生产便捷性。”
但Donald Sadoway和他的团队在研发过程中也受到了质疑,因为对于兆瓦级别的大型发电厂来讲,小小的一枚电池似乎怎么看都不太能满足他们的储能需求,就更不要提改变世界了。“也的确有电池行业内的人说我们是疯了,但我想说的是,不要只着眼于固有的行业和已有的发明,一定要有创新。所以我就把目光投向了电解铝行业,他们通常都配有很大的设备,一天24小时不间断工作,而规模效应会带来成本的降低,他们获取1千克铝的成本不足一美元。”
液态金属电池的发明
受此启发,Donald Sadoway研究团队将电解铝的步骤逆向操作,发明了液态金属电池,能够实现大规模且廉价的电力存储,这就是以不同的视角去看待问题所带来的好处。他的团队成员,没有任何一个人是电池方面的专家,之前甚至都没有接触过电化学相关的研究,但他们都是聪明、没有偏见且无所畏惧的青年才俊,照样可以做出杰出的成果。“当然,进展也并不是一帆风顺,开始时实验总是失败,但经过几年的研究之后,我们创造了奇迹,我相信二三十年之后,我们一定能够做出更多的成绩。”
液态金属电池结构,最底层是液态锑,中层是熔盐电解质,上层是液态镁,熔盐处在两层液态金属的中间。
液态金属电池的效能如何?Donald Sadoway教授说,这种电池非常特别,有很长的循环寿命,而且容量十分稳定,从下面这张图表可以看出,随着使用时间的延长,整个电池的损耗率也是非常低,即便每一天都进行充放电操作,持续使用10年之后依然能够保持初始容量的99%。
在取得了技术上的突破之后,Donald Sadoway和他的学生们一起成立了一家名为AMBRI的公司专门生产液态金属电池。并且获得了来自比尔˙盖茨的A轮投资,预计产品将会在两年后面世。
透露一下产品的具体信息:体积为18立方米; 储电量1000 kWh,功率为350kW;支持1000伏直流电; 总重15吨,合计每千克储能67Wh,要比锂电池便宜。
在室温之下,液态金属电池产品的寿命为4年,但它却可以做到超过4000次的充放电——相当于每天充放电一次可以使用10年,而且正如前面所提的,它可以在经过4000余次的充放电后依然保有原有容量的99%。
对于技术的创新,Donald Sadoway教授提出了他的总结思考:1、要有勇气走出锂电池的框架,从中有所借鉴来发明自己的储能系统。2、杰出的年轻人能够给我们很多灵感,激发我们去发明创造新的东西。只要有理性、毅力和坚持,就可以将微弱的可能变为不可阻挡的突破。
基础研究需要政府支持
Donald Sadoway认为,对于基础研究,需要一定的创新资金,现实和需求还是有差距的,尤其是在美国。在某种程度上,很多的投资花费方式是错误的,例如有的是花到锂电池的研究上,“我们早就可以在商店里买到锂电池了,为什么还要投资这么多在这个领域?”
他表示,私营企业对于可再生能源是比较有兴趣的,所以对于可再生能源的商业化,还是有很好的发展趋势的。“关于液态金属电池的研究最初起源于2009年,当时油价是每桶90-100美元,有大企业的CEO意识到可能过一些年,石油和天然气储量会越来越少,会更多地倾向于可再生能源,比如说太阳能,但他们突然意识到,如果太阳能不能储存那就毫无用处。所以他们找到了我,说是否可以投一点钱,请我做这种研究。因此,要确保新技术可以使用是很重要的。而想要有新的技术,就需要有基础性研究,这时候政府也需要做出努力。我有很多的学生,其中有一大部分来了中国,在这里有学术机会做一些研究或者是去一些企业,机会多样化。“
电池技术突破还有多远?
现有锂离子电池的核心技术突破是在上世纪80年代完成的,并逐步发展成为目前最稳定、可靠的移动端和汽车端能量储存技术,然而到目前为止,尚没有任何一种先进锂离子电池可以同时满足高能量密度、高循环寿命、高安全性和较低成本等一系列指标。
Donald Sadoway教授告诉第一电动网,电池技术的突破需要资金,特别是研发方面,但目前很多的整车厂商,好像并没有在这方面投入了很大的研发成本。包括即使像苹果这样伟大的公司也是想从现有的市场中找到综合性价比更好的电池。
主流的锂电池技术显然是有这样、那样的问题,目前Donald Sadoway的研究团队也在研究。但是,他认为这样的一个技术在短期内不会看到突破性的进展,还需要一定的时间去做研发的突破。此外,就是谁来出钱做研发的问题,这需要有一些没有偏见的,能够对革命性的技术有热忱的资金投入进来,要想取得突破,也意味着伴随风险,所以需要有远见卓识的资本加入,和技术探究结合来进行突破。
谁能接替锂电池?
固态锂电池、锂空气电池、钠离子电池……,未来谁能成为接班人?Donald Sadoway教授认为,这里面的关键词是“性价比”。
“我也是材料科学家,这么多年来,也看到有新材料不断地涌现。目前我们用的锂电池在性价比上的表现是最好的,所以它还是主流。但是,很多媒体提到的那些新的材料让大家欢欣鼓舞,有我们听过的,可能还有我们没听说过的,实际上很多是在实验室做出来的,最后都有开头,没有结尾,或者销声匿迹。”Donald Sadoway教授告诉第一电动网,主要的原因就是成本,因为价格太高而无法广泛的使用,有些目前只能小批量生产,无法做到很大规模应用。
每一度电都要真金白银,要有更好的性价比,要有更长的循环寿命,最主要的是成本较低。只有在综合能力上达到了这样的指标,才有可能替代目前主流——锂电池。
电池循环使用要综合考量!
Donald Sadoway教授个人认为,动力电池回收没有很大的经济价值。他举例说,“平时的食品饮料罐很多都用铝包装,铝的回收是很容易的。但是,造一架飞机宁肯用新的铝,也会不用回收的铝。因为回收的铝里面会有很多杂质,把杂质去除所花的成本要比用新的铝还贵,所以从经济效益来说直接就用新的材料。目前主流的锂电池里面的分子、层次、结构太复杂,回收可能是可以回收,但是要把这么复杂的结构,把里面有用的成分提取出来,循环使用,本身这个成本就很高。
大家都在提资源循环利用也许是因为基于几个假设:第一,地球上的资源有限,第二,废料可能不加以循环利用,就会成为垃圾,而垃圾的填埋跟着就成为一个大问题。但是,很多时候也需要综合地去考虑问题,有些可能还不如不循环利用来得好。
人们有这样的环保意识,有绿色的节能意识,本身是一件好事,但是我们也要去反思,是不是有的时候我们过渡的热情了,或者是过渡的把循环利用的概念过渡的夸大了,而没有去综合考量。
目前电动汽车使用的锂电池结构,可能就需要在最初设计的时候进行创新,把它的循环利用考虑进去,结构不要这么复杂,能用更方便、更低的成本去回收循环利用,这样问题才能得到解决。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,3月22日,国家市场监督管理总局对2项拟立项钠离子电池国家标准项目公开征求意见,征求意见截止时间为2024年4月10日。文件显示,主要起草单位为中国电子技术标准化研究院、中国科学院物理研究所、宁德时代新能源科技股份有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司。其中,《电能存储系统
记者9日从大港油田获悉,该油田联合科研企业完成攻关,实现磷酸铁钠电池储能先导试验电站并网投运。这标志着钠离子电池在新型储能技术创新及应用方面取得新突破。相比新能源汽车上普遍使用的锂离子电池,钠离子电池具有资源丰富、材料成本较低、使用寿命较长、安全性较好等诸多优势。国家发展改革委、
2月2日,河南理工力强钠离子电池储能产业基地项目招标公告发布。在项目所在地建设钠离子电池储能基地,打造光充储示范基地,项目主要研发生产钠离子电池原材料、钠离子电池示范线(生产线)、PACK、储能设备(含家庭储能设备)等为(电厂、电网、工业用电、产业园区、商业楼宇、学校、医院、柔性充电堆、低
2023年,南澳大利亚州(SA)的电力结构中的可变可再生电力(VRE)数量是全球比例最高的国家(葡萄牙)的两倍。电力储能也在快速增长,但对于电力供应脱碳还没有足够的意义。需要更多的VRE和更多的储能来实现政策目标。它是否负担得起并且经济上合理?本文进行了时间序列分析,假设储能的运行是为了最大限度
近日,国家能源局发布2024年第1号公告,将纬景储能“上海市杨浦区锌铁液流电池储能示范项目”等全国56个项目列为新型储能试点示范项目。此次新型储能试点示范项目申报和评选工作由国家能源局组织开展,旨在推动新型储能多元化高质量发展,充分发挥示范引领带动作用。根据《国家能源局综合司关于开展新
北极星储能网获悉,1月19日,中节能太阳能公告,拟发行可转债、募集资金不超过29.5亿元(含本数),扣除发行费用后的净额将全部用于光伏电站项目建设。其中包含位于新疆察布查尔250MW/1GWh全钒液流电池储能配套光伏项目。根据募集说明书,中节能太阳能拟募集29.5亿元,用于六个光伏项目投资开发,其中
北极星储能网获悉,1月18日上午,泰鼎储能科技全钒液流电池储能电站项目签约仪式在安徽省宣城市泾县举行。据了解,泰鼎储能科技有限公司是吉林省中鼎新能源集团有限公司子公司,主营全钒液流电池储能系统的研发生产,泰鼎储能科技全钒液流电池储能电站项目总投资5亿元,一期项目主要为全钒液流电池储能
北极星储能网获悉,1月5日,河南省人民政府印发《河南省重大技术装备攻坚方案(2023—2025年)》,其中提出:推动先进储能技术攻关,加快突破清洁低碳、安全高效的新型储能装备。做优动力电池,做强退役动力电池储能梯级利用装备,突破发展储能电池及系统在线检测、状态预测和预警技术及装备。《方案》
2024年1月4日,力神电池研发推出精心打磨的新一代储能液冷一体柜新品,该产品采用力神成熟、高放电倍率、长寿命的大容量磷酸铁锂电池,智能一体化紧凑设计,容量可达215kWh、额定功率100KW。
北极星储能网获悉,外媒报道,德国运营商PreussenElektra拟于退役核电站厂址改建储能设施,储能项目将分两期建设建成以后总规模将达800MW/1600MWh,并成为欧洲最大的电池储能项目。据报道,布罗克多夫核电站(Brokdorf)位于德国北部Schleswig-Holstein州,装机容量1410MW,于1986年投入使用。每年年均
据外媒报道,英国电力系统运营商NationalGridESO公司在12月12日启动了其开放式平衡平台的第一阶段,该平台旨在为该公司的控制室提高新的精度水平。NationalGridESO公司在2023年7月发布净零市场改革的结论中表达了建立一个开放式平衡平台的意图,包括将其启动日期定在今年12月。新系统将为NationalGridE
距离宣布将斥资35亿元投建年产8.9GWh储能锂电池项目过去整整一年时间,黑芝麻日前表示将“暂缓”该项目建设。有业内人士道出其中原委:其跨界储能之路并不顺畅。对此,黑芝麻解释称“2023年下半年起,新能源电池市场形势发生重大变化”,公司“不敢冒进推进,暂缓项目建设,等待最佳实施机会”。这与一
北极星电池网获悉,来自木垒县融媒体中心的消息显示,4月23日,新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州木垒县2024年第二批重点项目集中开工。据悉,此次集中开工14个重点项目,总投资29亿元。其中年产2GWh锂电池项目开工。据了解,该项目由新疆宁迪新能源科技有限公司投建,总投资4.99亿元,项目建成后预计年
北极星电池网获悉,据滁州市人民政府发布消息,4月24日上午,星恒电源(滁州)年产4GWh锂离子电池项目开工仪式在中新苏滁高新区举行。据悉,该项目总投资18.3亿元,将于今年9月完成厂房建设,12月竣工投产,建成投产后可实现年产值约23.4亿元。
动力电池出货量同比增长19%三元动力电池市场占比超30%高工产研锂电研究所(GGII)初步调研数据显示,2024Q1中国锂电池出货量200GWh,同比增长18%。其中动力、储能电池出货量分别为149GWh、40GWh,同比分别增长19%、14%。分技术路线看,2024Q1动力三元电池出货量47GWh,在动力电池中占比32%,较2023年提
4月23日,木垒县2024年第二批重点项目集中开工。据了解,本次集中开工的项目中,包含两个新能源项目,分别是泰胜风能年产10万吨级风电塔筒项目和新疆宁迪新能源科技有限公司动力锂电池项目。其中,动力锂电池项目总投资4.99亿元,项目建成后预计年产值为10亿元,可年产2GWH动力储能电池,新增就业岗位2
北极星储能网讯,据厦门海关统计,截至今年3月底,福建省锂电池累计出口3002亿元,其中一季度出口250.59亿元,占全国同期锂电池出口总值的26.74%,居全国首位。对拉美、中东国家等新兴市场出口保持强劲增长态势,10年来平均增速分别为521.64%、50.10%。
近日,安徽理士年处理5万吨废旧锂电池综合利用项目开工,该项目位于濉溪经济开发区,总投资15亿元,固定资产投资13.3亿元,由安徽理士电源技术有限公司投资建设,总建筑面积30万平方米,新建年处理5万吨废旧锂电池清洁回收综合利用生产线。
北极星储能网讯,4月23日,中钠储能甘肃基地落成投产仪式在正宁县举行。据了解,中钠储能甘肃基地项目由昆山金鑫新能源科技股份有限公司投资建设,总投资约10亿元,于2023年3月开工建设。一期计划建成年产3GWh储能生产线和年产1GWh锂电池生产线,二期计划建成2.2GWh石墨烯钠离子电芯生产线。
4月23日,中关村储能产业技术联盟发布2024年3月储能电池产能统计。锂离子电池制造投资降温根据CNESA全球储能数据库的不完全统计,2024年3月,全国共有26家企业公开了电池项目规划,总产能超过233.53GWh(含计划/签约/开工/投产等),投资额超过987.16亿元,环比下降4.68%。储能电池总产能达到92.98GWh
北极星储能网讯,4月24日,德赛电池发布2024年一季度报告。根据报告显示,德赛电池一季度营业收入为4094687499.12元(约为40.9亿),同比降低-4.52%。
北极星储能网讯,4月24日,天齐锂业发布2024年第一季度业绩预告,预计的经营业绩:预计净利润为负值。根据预告显示,天齐锂业报告期业绩变动的主要原因:1、受锂产品市场波动的影响,公司锂产品销售价格较上年同期大幅下降,锂产品毛利大幅下降;2、截至本业绩预告公告日,公司重要的联营公司SociedadQ
过去“10年来动力电池能量密度提升3倍,成本下降80%以上。”中国科学院院士欧阳明高表示。实际上,对于300Wh/kg能量密度的动力电池,行业目前已经司空见惯。国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》指出,到2025年动力电池单体比能量达到400Wh/kg,2030年能量密度达到500Wh/kg。随
记者从中国汽车流通协会相关部门了解到,4月上半月,我国新能源乘用车零售渗透率首次突破50%。该协会的乘用车市场联席分会的数据显示,4月1日至14日,我国新能源乘用车市场零售26万辆,同比增长32%,4月上半月,新能源乘用车零售渗透率为50.39%,首次超过传统燃油乘用车。近二十年来,新能源汽车以惊人
近期,拜登政府“以威胁国家安全”的名义,宣布将调查在中国制造的电动汽车。关于中国电动车是否会窃取数据的讨论也不断增多,甚至导致当前电动车出口增速出现放缓。中国电动车真的会威胁国家安全吗?美国的调查依据是什么?中国电动汽车究竟得罪了谁?为了找到所有信息的源头,我们利用最新的大模型技
4月23日,甘肃定西安定区电动汽车充换电基础设施建设运营管理办法征求意见。其中提到,电网企业要根据电动汽车发展规划和应用推广情况,按照“适度超前”的原则,结合老旧小区改造,积极推进现有居民区(含高压自管小区)停车位的电气化改造。同时,电网企业要按照优化服务、简化手续的原则,制定充电
北极星储能网讯,4月23日,湖南省人民政府印发《湖南省推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案》的通知。文件强调:加快发展再制造产业。鼓励对具备条件的废旧生产设备实施再制造,再制造产品设备质量特性和安全环保性能应不低于原型新品。大力推进产业基础较好的工程机械、农用机械、轨道交通、
北极星储能网获悉,据中国汽研消息,4月18日,由中国汽车工程研究院股份有限公司(以下简称“中国汽研”)与中国标准化研究院牵头的《电动汽车充电桩能效限定值及能效等级》强制性国家标准起草工作启动会在中国汽研礼嘉本部顺利召开。多位行业领导专家及华南理工大学、北京理工大学专家学者等共70余人
据中国汽车工业协会分析,春节后,企业生产经营活动加快,制造业景气面明显扩大、重返扩张区间,市场预期继续向好。一季度,汽车行业经济运行起步平稳,实现良好开局。具体来看,汽车产销呈现较快增长,乘用车和商用车均有良好表现;新能源汽车延续快速增长势头,市场占有率稳定在30%;整车出口依然保
北极星储能网获悉,4月18日,360创始人、董事长周鸿祎更新个人微博,称“做了一个艰难的决定,我要把陪伴我9年的迈巴赫600给卖掉。”随后,他解释道:“这是因为我需要体验新一代车的感觉。古人说要‘破釜沉舟’,所以我就把这车卖掉,放弃传统意义的豪华车,换上国产新能源智能网联车。”同时他还表示
北极星储能网获悉,4月15日,工信部发布《减免车辆购置税的新能源汽车车型目录》(第四批)公告,在《减免车辆购置税的新能源汽车车型目录》(第四批)中,小米SU7、比亚迪海豹、智界S7等均列入新车型纯电动汽车乘用车车型名单。减免车辆购置税的新能源汽车车型目录(第四批)纯电动汽车-乘用车车型如
4月15日,新能源汽车在充电站充电。日前,位于福建省福州市鼓楼区乌山西路的福州首座AI微网超充站投入运营。这座AI微网超充站集光伏、储能、大功率超充、V2G(车网互动)反向放电、电池检测、AI无人值守于一体,电动汽车用户在此可感受前沿科技带来的新奇体验。
北极星储能网获悉,3月27日,商务部等14部门发布关于印发《推动消费品以旧换新行动方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,支持新能源二手车动力电池检测和估值平台建设,引导二手车经销企业提供并展示车辆状况表,明示车辆基本信息、重要配置、价格等内容。推动汽车流通消费创新发展。开展
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!