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這幾項新能源儲能技術有可能促進電池的革命

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-25 20:19 ? 次閱讀

目前,與燃油汽車成本相比,電動汽車電池的成本仍然居高不下。美國能源部(US Energy Department)披露了三種新能源儲能技術,或將幫助電動汽車進入汽車主流市場,成為人們負擔得起的消費。

時間回到2013年,一家汽車服務網站Edmunds研究了雪佛蘭伏特電動汽車(Chevy Volt),發現其五年間實際擁有的成本,包括汽車的價格以及燃料和維護費用,都比燃油車的零售價低了數千美元。因此,將儲能技術的成本與空油箱的成本進行比較,并不能全面反映一輛電動汽車的真實成本。

當前有三種電動汽車儲能技術是值得關注的……

來看看能源部關注的三種新興電池技術。

鋰離子電池金屬替換

勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的電池研究員格布蘭德(Gerbrand Ceder)認為,基于價格和稀缺因素等,可用鐵或錳來代替目前鋰離子電池中使用的鈷和鎳。如此,除降低成本外,還可消除由于金屬匱乏而導致的壟斷產業以及汽車電池供應鏈無保障的問題。格布蘭德預計這項技術將在五到六年內上市。

固態電池

固態電池技術是另一種可能在五年之內投入市場的技術。這類電池沒有使用較易燃的液體電解質,而是基于一種固體的、不易燃的材料來開發。固態電池的這種安全優勢有助于降低成本,因為這樣便無需在電池中設計額外的保護系統。減少額外系統的好處便是,減輕電池本身重量,為儲能元件留出更多的空間,有助于提高電池的續航能力 (需要說明的是,現代的鋰離子電池在適當的設計下可以一定程度上保證安全性)。

多價電池

多價電池技術被認為是一項有前途的儲能技術,伯克利實驗室對此稱:

這項技術不使用“單價”鋰離子,而是使用帶有更多電荷的離子的材料,如鎂、鈣,或者鋁。因此,這種所說的“多價電池”可能比鋰離子電池體積更小、性能更強大。但多價電池要想成為市場化的產物,達到與現有的電動汽車電池比肩的水平,恐怕還要有約10年的時間來發展。

除以上三種可用于電動汽車的電池技術外,還有一種用于公共事業規模的儲能技術。那就是鈉離子儲能技術。雖然其并不十分適用于電動汽車,但它適用于大規模儲能,科學家表示,鈉離子電池的成本只有鋰離子電池的一半。或許未來可以成為繼鋰離子電池之后的風光發電儲能的重要選擇。

伯克利實驗室對此作出了說明:

鈉離子電池的工作原理與鋰離子電池完全相同,不同之處在于它移動的是鈉離子,而非鋰離子。且鈉本身比鋰便宜得多,科學家指出,規模級鈉離子技術儲能的應用僅僅只有三到四年的發展時間,若是將其進一步商業化發展,將幫助可再生能源的存儲和適用,盡早淘汰煤炭石油發電,維護綠色環境。

除以上三種新技術外,液流電池的技術進步也是一個值得期待的看點,未來的儲能技術或將呈現革命性的發展。

審核編輯:符乾江
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