Новости увлекательного мира аккумуляторов

Главный редактор
By Главный редактор Февраль 27, 2017 20:17

Новости увлекательного мира аккумуляторов

Писать по одной — значит, распыляться и не ценить ваше время. Так что сразу несколько новостей из области хранения энергии в одной подборке, пополняется.

Больше статей на нашем сайте с тегом «электроснабжение»

А, как известно, отсутствие простой, дешевой и широко применимой технологии хранения энергии является одним из основных барьеров на пути развития возобновляемой энергетики. Пока человечество не научится легко и недорого хранить сгенерированное, страдают и надежность систем, и их технико-экономические характеристики.

Окт 2017

Европа хочет создать собственное масштабное производство аккумуляторных батарей — гигафабрику аккумуляторов на 34 ГВт*ч, в котором сотрудничают несколько стран ЕС, не отдавая этот стратегический рынок Азии. Европейцы говорят о  суверенитете в ключевых технологиях, а технология аккумуляторных батарей – одна из самых важных в электрическом транспорте.

Этот проект уже назвали «Аэробус для батарей», речь идет о рынке объемом 250 млрд евро и 5 млн. рабочих мест.

При этом крупные аккумуляторные проекты в Европе уже есть. Ех-топы из Тесла в начале 2017 объявили о планах строительства в Швеции или Финляндии гигафабрики по производству литий-ионных аккумуляторов, которая позволит снизить стоимость батарей ниже 100 долларов США за кВт-ч, чтобы конкурировать с ДВС. (RenEn)

 

 

Toshiba научила аккумуляторы заряжаться за 6 минут, при этом дальность пробега электромобиля составит ~ 350 км. Эти аккумуляторы способны работать при низких температурах (до −30 градусов Цельсия), батареи сохраняли 90% емкости после 5000 циклов заряда/разряда. Зарядка должна проводиться «на мощных пунктах зарядки» характеристики зарядных устройств компания не указала. На сегодня обычная станция зарядки в США выдает 50 кВт, у Tesla Supercharger 135 кВт, ABB недавно объявила о строительстве первых станций на 350 кВт. (energytodaygroup)

Также почитать

Судьба ВИЭ решится в Австралии?


15 мая 2017. Сайт RenEn сообщает, что в Германии ожидают переломного момента — накопители энергии станут экономически рентабельны. Это происходит по нескольким причинам. Во-первых, солнечная генерация в стране достигла сетевого паритета с традиционной, а при рентабельности бытовых аккумуляторов эта выгода возрастет.
За год стоимость батарей, которые используются вместе с фотовольтаикой, снизилась более чем на 10%, и в первом квартале текущего года в ряде случаев достигала порога 1150 евро за кВт-ч емкости. Порог окупаемости накопителей — 1000 евро за кВт-ч. Если принять в расчет стимулирующие меры от банков, эта граница уже пройдена. Ожидается, что в будущем году аккумуляторные системы подешевеют еще на 20%, и потребители увидят свою выгоду даже без гос.дотаций.

При этом стоимость солнечной электроэнергии, вырабатываемой малыми домашними электростанциями, упала до 8 центов за кВт-ч, это меньше трети от сетевого тарифа. Так что бытовые аккумуляторы помогут усилить это преимущество.


15 мая 2017. Стартап из Израиля StoreDot разработал технологию FlashBattery, которая позволяет полностью зарядить аккумулятор электромобиля за 5 минут. В основе — не литий-ионные аккумуляторы, а слои наноматериалов и запатентованные органические соединения. Уже заключены контракты с рядом автопроизводителей.

При этом
  • Tesla работает над технологией FastCharge для обеспечения полной зарядки кара за час с четвертью.
  • в Hyundai заявили о намерении выпустить электрокары на твердотельных электролитах
  • китайские компании разработали прототип батареи, работающей на атмосферном азоте
  • в России идет работа над литий-воздушными батареями.

10 мая 2017. Немецкие ученые придумали, как улучшить автомобилный аккумулятор, так что запас хода электрокара достигнет 1000 километров. Новый тип батарей EMBATT предлагает замену корпусов и разъемов батарей биполярными пластинами, действующими как электрод. За счет уменьшения количества соединяемых блоков (а значит, корпусов, клемм, кабелей, а значит, сопротивления в цепи) удастся повысить эффективность и уменьшить размер батареи.

27 апр 2017

Ikea начала продажи бытовых систем хранения энергии в Швейцарии. Производитель — Varta. В наличии три варианта — 3,2 кВт-ч, 6,4 кВт-ч, 9,6 кВт-ч, производитель дает гарантию 10 лет или 4 тысячи циклов зарядки.

ккумуляторов и предлагаются в трех типоразмерах 3,2/6,4/9,6 кВт*ч. Гарантия 10 лет или 4000 циклов.

 


27 апр 2017. Мерседес начинает продажи бытовых аккумуляторных систем в Великобритании. На очереди — США, Система содержит до 8 модулей по 2,5 кВт-ч каждый, сочетается с солнечными панелями или ветровыми турбинами, инвертером и блоком управления, крепится на стену. Стоимость с установкой — порядка 10 тыс. долларов.
Этим компания хочет занять свое место не только на рынке домашних систем хранения энергии, но и продвигать себя как производителя электрокаров.
mercedes-benz-energy-storage-uk-delivery-6

20 апр 2017. Похоже, нашли новую возможность получать литий, вместо применяемого сегодня выпаривания. Литий необходим для современных аккумуляторов. Технология предполагает использование попутной воды при обычном нефтяном производстве, в результате нескольких этапов фильтрации и химреакций получается так называемый петролитий, причем это занимает намного меньше времени, чем традиционный процесс выпаривания. В Канаде и США уже строятся крупные заводы для получения сырья.

20 апр 2017. Срок службы литий-ионных аккумуляторов удалось утроить по сравнению с аналогами. Сегодня анод на положительном полюсе изготавливается из материалов на основе углерода, например, графита. Однако с ростом количества циклов зарядки они ухудшают свои свойства. Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде добавили в электролит небольшую долю метилвиологена, что создает стабилизирующее покрытие на электроде. Причем метилвиологен дешев в производстве

16 апр 2017. Китайские ученые пытаются использовать в качестве источника энергии атмосферный азот.
Они «переворачивают» химическую реакцию, обычную для уже известных литий-азотных батарей. При разложении нитрида лития энергия генерируется, а в данном случае наоборот, литий заставляют взаимодействовать с азотом, образуя нитрид лития. Мощность такого аккумулятора сравнима с привычными литиевыми батареями, но — пока быстро теряется. Несмотря на это, специалисты оценивают это открытие как многообещающий прорыв в науке.
3331

Поставлен новый рекорд КПД кремниевых мультиконтактных солнечных элементов — 31,3%. Немецкие ученые работали с 3-контактными ячейками и превысили предыдущий рекорд в 30,2%.

Через пару лет мы можем увидеть на рынке солнечные панели, которые появляются напылением спрея на любую поверхность.
Фишка — в перовскитах, которые считаются прорывной технологией для создания солнечных элементов будущего.
Сегодня перовскитные модули достигают в условиях лаборатории коэффициента полезного действия в 21,7%, и это огромный рост по сравнению с темпами развития кремниевых панелей.

Группа химиков из Университета штата Индиана сумели создать молекулу, работающую по принципу зеленого листа растения. Она использует солнечный свет для преобразования СО2 в СО, а моноксид углерода, в свою очередь, является источником топлива без «углеродного следа». Таким образом, открытие претендует на прорыв в направлении преобразования и хранения солнечной энергии в форме топлива.
В новой разработке нанографен работает как солнечный коллектор, редкий металл рений в соединении с бипридином производит СО, причем ученым удалось расширить спектр, с которым работает молекула. Таким образом у сохраненной солнечной энергии появляется шанс быть использованной позже в зависимости от потребностей.  В планах научной группы обеспечить работоспособность молекулы в твердой форме и удешевить ее за счет перехода на более дешевые элементы.

Итак, в Калифорнии на днях открыли крупнейший в мире сетевой накопитель энергии, работающий на базе литий-ионных аккумуляторов. Владелец проекта — энергокомпания San Diego Gas & Electric, частно-государственной формы собственности.

Станция характеризуется установленной мощностью 30 МВт, ёмкостью 120 МВт-ч. Она представляет собой 400 тысяч литий-ионных аккумуляторов, которые объединены в 20 тысяч блоков, а те, в свою очередь, в 24 закрытых контейнера. По заявлениям, это позволит обслуживать до 20 тысяч потребителей в течение четырех часов.

литий-ионный крупнейший в Калифорнии

Калифорния активно развивает генерацию из возобновляемых источников, и недавно в законодательное собрание штата был внесен законопроект, подразумевающий, что к 2045 году 100% потребности штата в электроэнергии будет произведено из возобновляемых источников (цель 2025 года — 50%).

Открытый супераккумулятор будет накапливать энергию, произведенную «излишне» и не потребленную сразу, и отдавать ее в часы пиковых нагрузок. Цена проекта неизвестна, но официальные лица отметили, что такого уровня цен они ожидали к через 5-7 лет, так что довольны ценовой динамикой в секторе. Между тем, компания собирается иметь 330 МВт аккумуляторных мощностей к 2030 году, так что, можно сказать, планы властей штата и инвесторов вполне синхронизированы.

И, кстати, показательно, что Калифорния не одинока — об амбициозных планах в развитии ВИЭ заявили Массачусетс и Невада, и это несмотря на консервативный откат администрации Президента Трампа в вопросе развития ВИЭ.


Вторая новость в копилочку — Tesla обнародовала планы открыть еще три гигафабрики.
Первая гигафабрика работает в Неваде, и этот проект достоин того, чтобы погуглить его описание и картинки, как бы ни относиться к Маску. Завод производит аккумуляторы для электромобилей Tesla.
hero
Вторая фабрика  — это завод солнечный панелей в Буффало (штат Нью-Йорк), купленный Tesla вместе с другими активами SolarCity и развивающийся сегодня совместно с Panasonic. В планах выйти на производство панелей общей мощностью 1 ГВт в год к 2019 году.
Что касается третьей и четвертой гигафабрики, они могут появиться в Европе — Великобритании и Германии.

Следующая новость — опять про Калифорнию. Наверное, они все же что-то знают.
Разработка ученых из Университета Южной Калифорнии позволит увеличить срок службы литий-серных аккумуляторов в четыре раза.
Это круто, потому что такие батареи всем хороши, кроме как раз срока службы — они дешевле, сера доступнее, и емкость у них вдвое-втрое выше. Они также характеризуютя компактностью. Но 50-100 циклов зарядки-разрядки — совершенно недостаточно сегодняшнему потребителю, в то время как основной конкурент — литий-ионные батареи — выдерживают до 1000 циклов.
Безымянный
Секрет изобретения — в особой мембране, которая помещена между двумя пористыми слоями, пропитанными электролитом. По обеим их сторонам элетроды.
Мембрана препятствует движению полисульфидов между анодом и катодом, что и повышает срок службы батареи вчетверо, сохраняя уровень зарядки и энергоемкость, причем без потери мощности. Предложено еще одно решение — тонкая пластиковая мембрана из проводящего полимера, плюс поликарбонатный фильтр. Во время зарядки и разрядки полимер раскрывает отверстия, а во время бездействия полимер не проводит ток.

Наконец, последнее на сегодня из мира аккумуляторов — о том, как наука работает надо созданием современных аккумулирующих технологий.
Учеными разработана химическая формула для проточного аккумулятора, в 1000 раз стабильнее существующих аналогов.
Эти самые проточные редокс-аккумуляторы действуют с использованием реакции окисления и восстановления. Они представляют собой два контейнера, хранящих энергию, которые разделены несколькими инертными электродами.

Создание формулы такой батареи — актуальная научная и практическая задача, потому что молекулы, которые могут хранить больше энергии, одновременно являются менее стабильными. Так вот ученые нашли способ сохранить их стабильность в электролите — если обычно период полураспада таких молекул ограничен 8-12 часами, то сейчас удалось достичь нескольких месяцев стабильности.


И еще одна новость — ТАСС сообщает, что питерцы из Университета ИТМО заявили о создании новой технологии аккумуляторов, которые могут уже опережают по ряду характеристик литий-ионные. Так, они более экологичны, заряжаются за минуту и сохраняют емкость даже после 10 000 циклов.

Экологичность достигается за счет ухода от лития, который на свалках ТКО загрязняет почву — он заменен твердым электролитом на основе углерода. Это же обеспечивает высокую скорость зарядка суперконденсатора.

В отличие от литий-ионных батарей, оптимальная температуру для работы которых порядка 20 градусов Цельсия, разработанный российскими учеными аккумулятор сохраняет работоспособность в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия. Он не страдает и другими недостатками типа возгорания или взрыва при разрушении, и может выдерживать ток до 20 раз больше эксплуатационного.

В ближайшее время ученые будут работать над увеличением емкости — пока она не достигла литий-ионного конкурента, и по прогнозам, на это потребуется от полугода.

Делать производство не планируется, стратегия — стать владельцами технологии и продавать ее.

 


Конкурировать с литий-ионными аккумуляторами готов даже их создатель — поступили сообщения, что человек, который изобрел эту технологию — Дж.Гуденаф — создал новую батарею, лишенную недостатков литий-ионных.

battery-technology

Новые аккумуляторы полностью твердотельные, им не грозит возгорание, они втрое более энергоемкие и быстрее заряжаются. Кроме того, литий, отрицательно влияющий на окружающую среду на свалках бытовых отходов, заменен на натрий, который можно добывать из морской воды.

Многие команды исследователей работают над усовершенствованием технологий аккумулирования электроэнергии. Это очень востребовано на многих емких и чрезвычайно перспективных рынках — электроники, электромобилей, беспилотных летательных аппаратов, возобновляемой энергетики.

Больше статей на нашем сайте с тегом «электроснабжение»

Главный редактор
By Главный редактор Февраль 27, 2017 20:17
Добавить комментарий

Нет комментариев

Нет Комментариев!

Вы можете быть первым, кто прокомментирует эту статью.

Написать комментарий
Просмотреть комментарии

Добавить комментарий

Ваш E-mail адрес не будет опубликован.
Обязательные к заполнению поля помечены*

*

code

Избранное в Telegram