通用汽车支持钠离子电池用于美国电网储能
尽管美国的钠离子电池开发遇到了一些挫折,初创公司Peak Energy表示,它能够最终实现这一雄心勃勃的目标,即利用该技术为电网储存能源。去年,美国初创公司Natron Energy和Bedrock Materials停止了钠离子电池的运营,加入了一个不光彩的名单,超过十家西方电池公司相继失败。中国的宁德时代乃全球最大的电池公司,于4月震撼宣布将向电网储能提供商HyperStrong供应60千兆瓦时的钠离子电池。这一历史上最大的钠离子电池订单表明,中国正走向另一个有前途的化学品主导地位,与之前几年的磷酸铁锂相似。位于科罗拉多州的Peak Energy坚称,他们能够在Natron等公司失败的领域取得成功。公司高管表示,他们的钠离子技术可以与当前主导电网储存的低成本磷酸铁锂(LFP)电池直接竞争。与Natron不同,后者耗尽了资金和投资者耐心,Peak Energy有了一位巨头支撑:通用汽车(GM)。像特斯拉和其他汽车制造商一样,GM正在积极进军电网储能领域,以保持大规模电池工厂的运转,尽管电动汽车需求下滑。Peak Energy与这家汽车制造商建立了合作伙伴关系,最终在电网规模上部署钠离子电池。今年7月,该公司宣布将在萨克拉门托附近建设一座7100万美元、面积17,000平方米的工厂,年产钠离子电池4千兆瓦时,足以为400万户家庭供电。钠离子电池与磷酸铁锂电池相比,Peak Energy的电池单体尚无法与LFP电池的能量密度相匹敌。Peak Energy的高管和与其合作共同开发、制造电池的GM高管坦诚表示,他们当前无法在单体电池的价格上与现有的LFP电池竞争。然而,Peak Energy表示,其被动冷却的储能系统在整个生命周期中将使运营商的成本比LFP储存低20%。Peak Energy的联合创始人兼首席商务官卡梅隆·戴尔斯说,该公司的GS1.1系统将以约20,000个周期储存能源20年,仍保留80%的容量。对LFP电池而言,基本的耐久性基准数据则显示其在8,000个周期后容量为70%。Peak Energy的情况得益于蓬勃发展的储能市场,主要用于支持人工智能数据中心以及存储多余的太阳能和风能。由於锂的价格波动,主要参与者正在寻找稳定的替代品。戴尔斯表示,现有的LFP电池最初是为电动汽车设计的,在电池成本和能量密度对行驶范围和价格的影响至关重要的情况下。可是,公用事业和储能运营商关注的是截然不同的指标。他们希望能以最低的整体成本获得最长寿命的电池,以最大化回报并证明巨额资本投资的合理性。戴尔斯表示,该公司的技术优势在于,Peak Energy的稳定电池在温度比LFP的典型工作温度高出大约一倍的情况下仍能安全工作,而LFP在接近室温的环境中才能表现最佳。“你需要将LFP电池保持在大约25°C,否则它会快速降解,”戴尔斯说。Peak Energy电池的温度耐受性较高,允许使用无昂贵且容易出现故障的液体冷却回路或风扇、电泵等机械部件的被动冷却系统。这使得这一模块化系统非常适合在偏远地区的数据中心或电网支持,因为运营商在这些地区找到了价格低廉的土地、高潜力的太阳能和较低的自然灾害风险。“在沙漠中20年间,不用给冰箱供电来保持系统正常运转,”戴尔斯说。GS1.1系统将纤长的棱柱形电池模块堆叠成大约与特大号床垫相同大小的模块。一个36模块的系统储存了3.1兆瓦时的电能。大型项目可能组合数十个或数百个单元,产生足够的电力为一个小城市供电。支持者指出,钠是地球第六丰富的元素,约比锂丰富1000倍。而且,与锂必须从远离的地区获取并且往往存在环境或人权问题不同,世界上最大、最纯的氢碱矿床位于怀俄明州的格林河盆地。氢碱由碳酸钠、重碳酸钠和水组成,向美国供应90%的苏打灰,这是制造电池级锂碳酸盐的基础。然而,分析师指出,尽管原材料可能丰富,其加工目前主要由中国主导。“供应链往往被忽视,但这是个巨大的问题,”Benchmark Mineral Intelligence的电池研究分析师瓦尔尼卡·阿加瓦尔说。阿加瓦尔表示,钠离子技术有很大希望,但钠离子要在美国开辟出一个可行的市场,必须有很多事情顺利进行。
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