Drei Hauptanforderungen an Energiespeicherbatterien: Sicherheit ist die wichtigste
Elektrochemische Energiespeicher gelten als die wichtigste Form der Energiespeicherung im zukünftigen Energiesystem. Batterien und PCS stellen die höchsten Wertschöpfungsstufen und Hürden in der Industriekette dar. Die Kernanforderungen liegen in hoher Sicherheit, langer Lebensdauer und niedrigen Kosten. Sicherheit ist dabei der Schlüssel. Einige Branchenexperten sagten, dass sich elektrochemische Energiespeicherkraftwerke derzeit rasant entwickeln, Sicherheitsprobleme jedoch den Engpass bei der groß angelegten Entwicklung darstellen. Die Explosion des Energiespeicherkraftwerks Beijing und des Energiespeicherprojekts Tesla Australia hat auch in der Energiespeicherbranche Alarm geschlagen.
Zu diesem Zweck schlagen die Leitlinien zur Beschleunigung der Entwicklung neuer Energiespeicher die Einführung von Sicherheitstechnologiestandards und -managementsystemen, die Stärkung des Brandschutzmanagements und die strikte Einhaltung der Sicherheitsgrundsätze als Grundprinzip vor. Hohe Sicherheit, niedrige Kosten, hohe Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer und andere Aspekte des langfristigen Fortschritts sollen gefördert werden. Die Sicherheit der Forschung im Bereich der elektrochemischen Energiespeichertechnologie soll gestärkt werden. Die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission und das Nationale Energieamt sollen den Entwurf der „Vorläufigen Maßnahmen zur sicheren Verwaltung elektrochemischer Energiespeicherstationen (Entwurf)“ ausarbeiten und am 24. August der Öffentlichkeit zur Verfügung stellen, um das Sicherheitsmanagement der Energiespeicher zu stärken.
Hohe Sicherheit, lange Lebensdauer, Nickel-Metallhydrid-Batterie Wert Highlights
Daten der China Battery Industry Association zeigen, dass Nickel-Metallhydrid-Batterien eine hohe Sicherheit und lange Lebensdauer bieten. Ihre positive Elektrode besteht aus Nickelkugeln, das aktive Material der negativen Elektrode wird von einer wasserstoffspeichernden Legierung gestützt. Das Material ist relativ stabil, der wässrige Elektrolyt ist gut flammhemmend und unfallsicher. Die Monomerenergiedichte der Batterie beträgt bis zu 140 Wh/kg, die Lebensdauer beträgt bis zu 3.000 Zyklen und die Lade- und Entladezyklen sind bis zu 10.000-mal oder mehr. Die Batterie kann mehr als 10.000-mal verwendet werden. Die Batterie kann bei Temperaturen von -40 °C bis 60 °C eine hohe Lade- und Entladerate aufrechterhalten. Weltweit wurden über 18 Millionen Hybridelektrofahrzeuge von Toyota verkauft. Die meisten Fahrzeuge sind mit Nickel-Metallhydrid-Batterien ausgestattet. Es gab keinen einzigen Unfall mit Batterieverbrennungen. Die hohe Sicherheit der Batterie ist voll und ganz bestätigt.
Das Laden und Entladen von Batterien ist zudem eine Umwandlung von chemischer in elektrische Energie. Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf die chemische Reaktion. Energiespeicherkraftwerke werden meist im Freien aufgestellt. Die meisten Batterietypen sind von den Umgebungsbedingungen und der Temperatur abhängig, was die Standortwahl einschränkt und die Funktion der Energiespeicherung beeinträchtigt. Nickel-Metallhydrid-Batterien zeichnen sich durch eine hervorragende Lade- und Entladeeffizienz bei sehr niedrigen und hohen Temperaturen aus. Dadurch ist der Standort von Energiespeicherkraftwerken flexibler, komfortabler und bietet eine bessere Gesamtleistung, was zu einem Pluspunkt im Wettbewerb verschiedener Batterietechnologien beiträgt.
Tatsächlich ist die Anwendung von Nickel-Metallhydrid-Batterien im Energiespeichermarkt ein Präzedenzfall. Im Jahr 2020 erhielt Nilar, ein Unternehmen zur Energiespeicherung von Nickel-Metallhydrid-Batterien, eine Investition von 47 Millionen Euro von der Europäischen Investitionsbank. Nilar konzentriert sich auf Anwendungen zur Integration und Speicherung erneuerbarer Energien, zur Standby-Stromversorgung und zum Laden von Elektrofahrzeugen. Die Investition soll die Integration von Batterien in private, gewerbliche und industrielle Netz- und Infrastrukturmarktsysteme fördern. Laut Frontiers in Polymer Science hat das Team von Professor Yi Cui an der Stanford University eine Nickel-Metallhydrid-Batterie (Ni-MH) für groß angelegte Anwendungen zur Speicherung erneuerbarer Energien entwickelt. Diese bietet die Vorteile einer extrem langen Lebensdauer, keiner Brand- oder thermischen Durchgehensgefahr, keiner routinemäßigen Wartung, eines guten Tieftemperaturverhaltens und geringer Kosten. Cuis Team wird 2021 eine Pilotanlage mit einer Speicherkapazität von 2 Megawatt bauen und plant, ihre Kapazität bis 2022 auf das Zwanzigfache zu erhöhen.
Veröffentlichungszeit: 24. August 2023
