Батареи для систем хранения энергии: не только литий

Литий-ионные аккумуляторы – самые популярные элементы, которые используются в современных накопителях энергии. Будь то малые домашние системы хранения, или крупные, сто и более мегаваттные промышленные устройства.

По данным исследования US Energy Storage Monitor, в США среди установленных во втором квартале 2017 года систем хранения энергии 94,2% состояли из Li-ion аккумуляторов. Около 5% занимали проточные аккумуляторы (flow batteries) и примерно 0,5% — свинцово-кислотные. То есть мы видим абсолютно доминирующее положение литий-ионных батарей на рынке.

В то же время оказалось, что доля литий-ионных аккумуляторов в накопителях энергии впервые с 2015 года сократилась ниже 95%. Разумеется, это больше похоже на статистическую погрешность. Однако, все-таки стоит посмотреть и на другие сегменты рынка.

Исследовательская компания Navigant Research опубликовала доклад под названием «Таблица лидеров: НЕ литий-ионные аккумуляторы в сетевых накопителях энергии» (‘Navigant Research Leaderboard: Non-lithium ion batteries for grid storage’).

Согласно Navigant, скорость, с которой падает стоимость производства, и наличие авторитетных, известных поставщиков в «литиевом сегменте», являются его ключевыми преимуществами. Однако, как показывает доклад, существует множество компаний, занимающихся производством других видов аккумуляторных батарей, которые достигли коммерциализации своих технологий и уже давно устанавливают их, хотя в некоторых случаях все еще находятся на экспериментальном этапе.

Из 13 ведущих компаний, которых пристально изучил Navigant, подавляющее большинство поставляют проточные (потоковые) батареи, иногда также называемые «потоковыми машинами» (flow machines). Из 10 крупнейших компаний, шесть производят накопители энергии на основе redox flow батарей (проточных редокс-аккумуляторов).

Согласно данным исследования и методологии Navigant, две компании среди этих поставщиков не литий-ионных аккумуляторов являются явными лидерами. Японская Sumitomo Electric, которая в 2013 году установила систему хранения на основе проточных аккумуляторов емкостью 60 МВт*ч в северной Японии и американскую компанию Vizn Energy, которая недавно заявила, что может обеспечить сочетание накопителя энергии (железо-никелевый проточный аккумулятор) с солнечной и ветровой энергией всего за 0,04 доллара США / киловатт-час.

Среди рассматриваемых в исследовании батарей присутствуют разные типы, такие как, например, серно-натриевые (NaS) или металло-воздушные аккумуляторы.

Navigant отмечает, что для некоторых систем, где требуется, например, длительность хранения энергии более четырех или пяти часов, литий-ионные батареи могут быть не самым подходящим выбором, и многие производители не-литиевых батарей «надеются извлечь выгоду из слабых мест» литий-ионной технологии.