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                        多樣化的儲能技術對全球行業的健康發展至關重要

                        來源:UPS應用網 作者:Harris編輯 更新時間:2022/8/5 6:54:57

                        摘要:鋅電池提供商Enzinc公司創始人、總裁兼首席執行官MichaelBurz日前指出,如今的電池行業存在過度依賴單一材料或成分的風險,如果現在不能實現多元化應用,并加快解決這個問題,那么從長遠來看將會影響全球能源轉型。

                        鋅電池提供商Enzinc公司創始人、總裁兼首席執行官MichaelBurz日前指出,如今的電池行業存在過度依賴單一材料或成分的風險,如果現在不能實現多元化應用,并加快解決這個問題,那么從長遠來看將會影響全球能源轉型。
                          
                          而能源行業分析師的預測都表明市場對電池的需求強勁,而且這種需求將隨著能源和運輸行業致力脫碳而快速增長。雖然在過去十年中,電池行業人士可能會覺得這個行業已經很成熟,但是電池的多元化配置現在還處于相對早期的階段。因此,電池行業需要確保采用各種電池技術以應對即將到來的需求浪潮。
                          
                          研究人員對Enzinc公司生產的鎳鋅軟包電池進行測試
                          
                          電池面臨的風險
                          
                          對儲能行業的未來發展可以從太陽能行業的發展得到借鑒,就能明白為什么將快速增長的行業與單一投入或地區聯系起來是不明智的。太陽能光伏組件關鍵成分多晶硅超過一半來自中國,這意味著在貿易緊張局勢下供應鏈面臨起伏不定的風險。
                          
                          即使在成熟的行業,缺乏多樣化也會損害市場。最近對全球化石燃料市場的破壞讓政府和消費者都想起了歐佩克成員國以前面臨的困境,歐佩克成員國控制著所有石油出口的60%。這是自從上世紀70年代石油短缺以來世界各國多次遇到的能源困境之一。
                          
                          如今,鋰電池仍然主導著新興的儲能市場,從電動汽車到住宅儲能系統,再到公用事業規模的電池儲能系統。
                          
                          電池儲能行業發展時間不長,似乎沒有問題。然而,隨著儲能行業的發展和成熟,某一儲能技術成為主導似乎是短視的行為。為什么這么說?因為對電池的需求快速增長意味著,如果現在不進行多元化發展,那么全球鋰供應不足將會阻礙電池行業的發展。
                          
                          鋰供應存在瓶頸
                          
                          在其最近發布的“2022年電動汽車展望”報告執行摘要中,彭博社新能源財經公司(BNEF)估計,全球到2030年鋰的總需求將比當前需求增長259%。但采礦業規模的增長落后于加工設備的增長。很多企業投資了生產碳酸鹽和氫氧化物的生產效設,而忽略了上游原材料的提取。這導致上游市場受到擠壓,推動了鋰價格在過去18個月快速上漲。當然,需要有計劃地增加鋰供應。
                          
                          如今,全球鋰儲量最高地區位于玻利維亞、阿根廷、智利和澳大利亞,其中澳大利亞的產量領先。包括美國在內的許多國家都計劃建立鋰開采設施,預計2024年將有一座價值10億美元的生產工廠投產。然而,在增加新的供應方面,曾有過拖延和改變計劃的歷史,過去的生產工廠在鋰價格下跌時被擱置或關閉。
                          
                          彭博社新能源財經公司在經濟轉型情景和凈零情景下的電池需求展望
                          
                          將電池化學成分與其最佳用途相匹配
                          
                          并不所有電池的應用都是相同的,它們不僅因電池化學成分的能量密度而異,而且因添加到其中的成分而有所不同。添加的大部分措施是為了解決一些問題。例如,液流電池增加了機械系統來處理材料隨時間的降解。
                          
                          同樣,鋰電池增加了主動熱管理系統,以應對化學物質固有的火災危險。這些添加的系統增加了重量、成本和復雜性。
                          
                          不同的用例有不同的需求。只有少數情況下,鋰由于具有優異的能量密度需要采用熱管理系統。
                          
                          例如,高性能的電動汽車需要在盡可能小的空間內提供盡可能多的動力。然而,固定電池(例如太陽能發電設施或風力發電場中配套部署的電池儲能系統)對緊湊性的需求較少??煽啃?、持續時間和成本是關鍵。
                          
                          那么,當能量密度較低的電池可以滿足同樣的需求時,為什么還要將稀缺的鋰用于這樣的用例?如今對于許多用例都有很好的替代方案。
                          
                          功能強大的新型鋅電池(例如Enzinc公司正在開發的電池)非常適合從電動汽車等電動交通工具。
                          
                          對于固定儲能應用,鋅電池以及包括工作壽命更長的鐵液流電池在內的其他電池可能比鋰電池更適合。
                          
                          鋰電池的先發優勢
                          
                          鋰電池儲能之所以占主導地位,部分原因是其可用性更高。只有鉛酸電池在供應方面接近,但由于其性能不如鋰電池,因此競爭力不強。
                          
                          供應多樣化的挑戰之一是,幾乎所有規模最大和資金最充足的電池供應商都專注于單一技術,也就是鋰離子電池。
                          
                          電池供應商在電池驅動的消費電子產品(從手機到電子煙)方面積累了專業知識,并擴展了產品規模。雖然更加靈活,但專注于鐵、釩、鋅、硫和其他電池化學產品的公司一般成立時間不長,資金較少,在市場上影響力不大。
                          
                          鋰離子電池在大功率和可充電電池領域的先發優勢意味著它在影響政策、激勵措施、關鍵客戶和消費者意識方面處于領先地位。然而,如果不能提高對多元化電池技術的呼聲和認識,將導致采用的電池技術更加集中,這將對電池行業帶來不利影響。
                          
                          電池多元化的開始
                          
                          好消息是,在過去的幾年,人們對采和替代電池的認識有所提高,盡管它們在技術和容量上還沒有取得很大的進展。
                          
                          太陽能發電和風力發電開發商已在對嘗試釩液流電池等電池技術持開放態度,而住宅儲能開發商已在很大程度上轉向更安全的磷酸鐵鋰(LFP)電池。
                          
                          彭博社新能源財經公司的報告表明,電池的多元化也開始出現在交通運輸領域,盡管它主要是在鋰電池產品中。關鍵驅動因素是對來自剛果民主共和國生產的鈷的擔憂。
                          
                          彭博社新能源財經公司表示,汽車制造商已經顯著增加他們對基于磷酸鐵鋰(LFP)電池的的承諾,包括磷酸鐵錳鋰(LMFP)電池等變體,其中添加錳將進一步提高能量密度。盡管在有用的溫度范圍和回收方面面臨挑戰,預計到2023年,這些鋰電池將占電動汽車電池需求的42%。
                          
                          盡管取得了一些進步,但要消除鋰主導儲能市場的風險還有很長的路要走。聽取替代電池制造商的建設不僅符合他們的利益,而且看到各種電池技術在市場上取得成功也符合鋰電池制造商的利益。
                          
                          而鋰即將面臨的供應限制意味著,如果鋰的供應成為瓶頸,那么電池和儲能行業都將受到影響。
                          
                          將電池技術與其最高和最佳用例相匹配,最終將使電池行業受益。它將緩解鋰提取行業的壓力,確??捎玫匿囯姵毓欣谧铌P鍵的用例,并促進交通運輸行業的電氣化和電網彈性。當多種電池技術蓬勃發展時,那么電池儲能系統將會受益。
                          
                          編輯:Harris

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