Tre esigenze principali per le batterie di accumulo di energia: la sicurezza è la più critica.
L'accumulo elettrochimico di energia è considerato la principale forma di accumulo energetico del futuro sistema elettrico. Batterie e sistemi di accumulo di energia (PCS) rappresentano il valore più elevato e gli ostacoli principali della filiera industriale. I requisiti fondamentali sono elevata sicurezza, lunga durata e basso costo. Tra questi, la sicurezza è l'elemento chiave. Alcuni esperti del settore affermano che, sebbene gli impianti di accumulo elettrochimico di energia si stiano sviluppando rapidamente, la questione della sicurezza rappresenta il collo di bottiglia per la loro diffusione su larga scala. L'esplosione dell'impianto di accumulo di energia di Pechino e del progetto di accumulo di energia di Tesla in Australia ha inoltre lanciato un allarme per il settore dell'accumulo di energia.
A tal fine, le Linee guida per accelerare lo sviluppo di nuovi sistemi di accumulo di energia propongono l'istituzione di standard tecnologici e di un sistema di gestione della sicurezza, il rafforzamento della gestione della sicurezza antincendio, il rigoroso rispetto della sicurezza come principio fondamentale; il progresso a lungo termine in termini di elevata sicurezza, basso costo, elevata affidabilità e lunga durata; il rafforzamento della ricerca sulla sicurezza delle tecnologie di accumulo di energia elettrochimica e così via. La Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma, insieme al Consiglio nazionale per l'energia, ha organizzato la stesura delle "Misure provvisorie per la gestione sicura delle stazioni di accumulo di energia elettrochimica (Bozza)", che sono state sottoposte a consultazione pubblica il 24 agosto, al fine di rafforzare la gestione della sicurezza dell'accumulo di energia.
Elevata sicurezza, lunga durata e i vantaggi principali delle batterie al nichel-metallo idruro.
I dati della China Battery Industry Association mostrano che le batterie al nichel-metallo idruro hanno un'elevata sicurezza e una lunga durata. Il loro elettrodo positivo è costituito da sfere di nichel, il materiale attivo dell'elettrodo negativo è supportato da una lega per l'immagazzinamento dell'idrogeno, appartiene a un materiale relativamente stabile, l'elettrolita acquoso ha buone proprietà ignifughe, non esploderà e non causerà incidenti di combustione, la densità energetica del monomero della batteria è fino a 140 Wh/kg; la durata del ciclo è fino a 3.000 cicli, il ciclo di carica e scarica superficiale fino a 10.000 volte o più; può essere utilizzata per più di 10.000 volte; può essere utilizzata per più di 10.000 volte; può mantenere un'elevata velocità di carica e scarica in un ambiente da -40 °C a 60 °C. Le vendite globali di auto ibride Toyota hanno raggiunto oltre 18 milioni e sono ampiamente equipaggiate con batterie al nichel-metallo idruro, non c'è stato un singolo caso di incidenti di combustione della batteria, l'elevata sicurezza della batteria è stata pienamente verificata.
Inoltre, la carica e la scarica delle batterie rappresentano la conversione di energia chimica in energia elettrica, e la temperatura ha un forte impatto sulla reazione chimica. Le centrali di accumulo di energia sono per lo più installate all'aperto e la maggior parte dei tipi di batterie risente delle condizioni ambientali e della temperatura, limitando la localizzazione delle centrali e indebolendo il ruolo dell'accumulo di energia. Le batterie al nichel-metallo idruro (NiHf) presentano un'eccellente efficienza di carica e scarica sia a temperature molto basse che ad alte temperature, il che rende la localizzazione delle centrali di accumulo di energia più flessibile, conveniente e con prestazioni complessive migliori, diventando così un punto di forza nella competizione tra le diverse tecnologie per le batterie.
Di fatto, le batterie al nichel-metallo idruro (Ni-MH) hanno già un precedente nel mercato dell'accumulo di energia. Nel 2020, l'azienda Nilar, specializzata in sistemi di accumulo di energia con batterie al nichel-metallo idruro, ha ricevuto un investimento di 47 milioni di euro dalla Banca europea per gli investimenti. Si ritiene che Nilar si concentri sull'integrazione e l'accumulo di energia da fonti rinnovabili, sull'alimentazione di emergenza e sulle applicazioni di ricarica per veicoli elettrici. L'investimento mira a promuovere l'integrazione dell'azienda nei sistemi di batterie per il mercato residenziale, commerciale, industriale, su larga scala e infrastrutturale. Secondo Frontiers in Polymer Science, il team del professor Yi Cui presso l'Università di Stanford ha sviluppato una batteria al nichel-metallo idruro (Ni-MH) per applicazioni di accumulo e produzione di energia rinnovabile su larga scala, con i vantaggi di una durata di servizio estremamente lunga, assenza di rischio di incendio o instabilità termica, nessuna necessità di manutenzione ordinaria, buon comportamento a basse temperature e basso costo. Il team di Cui costruirà un'unità pilota con una capacità di accumulo di 2 megawatt nel 2021 e prevede di espanderne la capacità fino a 20 volte entro il 2022.
Data di pubblicazione: 24 agosto 2023
