锌空气电池登陆储能市场,成本角力开辟新局面
发布时间:2018-08-07 12:07:00
关键词:储能 其他电池

锌空气电池登陆储能市场,成本角力开辟新局面


什么是锌空气电池?


锌空气电池是一类特殊的燃料电池,正极利用空气中的氧,负极采用金属锌,电解液采用水溶性电解液,已有100多年的发展历史。主要产品类型分为锌空气一次电池和锌空气二次电池,一次电池常应用于路灯中,可再充式锌空气二次电池因大规模储能的兴起率先在美国产业界引起重视。


可直接再充式锌空气二次电池在运行过程中金属锌电极发生溶解或沉积,放电产物溶解在碱性电解液中;空气中的氧气在负载双功能电催化剂的空气电极中,进行氧还原(ORR)或氧析出(OER)电化学反应,完成电能与化学能相互可逆转换。锌空气电池化学方程式如下:


负极: Zn + 2OH–→ZnO + H2O + 2e–

正极:  O2 + 2H2O + 4e–→4OH–

总反应:2Zn + O2→2ZnO


锌空气电池有哪些特点?


(1)低成本特性:原材料负极锌、正极空气、水基碱性电解液都足够廉价。成本多产生在空气电极催化剂,相比氢燃料电池催化剂,锌空气空气电极催化剂服役在碱性电解质中,催化剂种类选择极其广阔。美国EOS Energy Storage公司公开信息显示,250kW/1MWh系统系统全寿命周期成本为212 $/kWh(约1450元/kWh),与铅炭电池系统成本相当。


(2)高能量特性:该电池正极使用空气中的氧气作为活性物质,容量无限,电池比能量取决于负极容量,可达到350-500Wh/kg;


(3)高安全性:不易燃水电解质、运输时无危险、不含有毒物质。此外,锌空气电池还兼具环保、可以灵活定制等特点,可以打破多个蓄电池市场的现有竞争格局,是一项非常有市场竞争力和广阔市场空间的技术。


锌空气电池登陆储能市场,成本角力开辟新局面

电池性能比较


锌空气电池企业发展状况如何?


近年来,可充电的锌空气电池在国外再次得到了重视。如美国EOS Energy Storage、Imprint Energy和Fluidic公司、挪威REVOL公司等。美国Fluidic能源公司在2009年解决了金属空气电池负极枝晶问题,是首个生产商业可用可充锌空气电池的厂家。目前,该公司已在印尼和马达加斯加签约2项锌-空气电池储能项目,累计约5.5MW。美国EOS Energy Storage公司研究开发的Eos Aurora 1000│4000锌-空气电池系统专为满足电网规模储能市场的需求而设计,预计该系统可循环5000次,使用寿命达15年。目前公司已安装投运3个锌-空气电池储能项目,累计4.25MW,并计划于2020年投运一项10MW的锌空气电池储能项目。


EOS Energy 锌空气电池储能项目有哪些?


锌空气电池登陆储能市场,成本角力开辟新局面

锌电池储能项目


1. Con Edison/Eos Energy Storage分布式储能示范项目


规模:1MW/6MWh

地点:New York,US

运行时间:2015


该示范项目由纽约州能源研发部资助,由EOS和Con Edison合作,在Con Edison位于纽约市的设施内安装和测试EOS的尖端能源存储技术。该项目应用的是EOS一款名为Eos Aurora的1MW/6MWh级锌空气电池。该空气电池运用了Eos的新颖、低成本和专有的锌混合阴极技术,可循环5000周,寿命长达15年。该项目的运行可以降低客户成本,推迟公用事业基础设施升级,提高电力质量和可靠性。


2. EOS微电网项目


规模:250kW/1MWh

地点:Wappingers Falls,US

运行时间:2016


该项目由纽约州能源研发部资助,该电池系统将与太阳能光伏发电连接,应用到社区级的微电网中。Eos Energy在该项目中的目标是向商业和工业客户/终端用户展示250kW/1MWh电池系统的可伸缩性、可靠性和可操作性。


3. 3 MW Clarksville变电站储能项目


规模:3MW/6MWh

地点:Folsom,US

运行时间:2017


该3 MW的锌空气电池项目是由开发商西部电网部署的,在Folsom附近的Clarksville变电站。该项目的主要应用于电网输配领域。


4. Kings Conty能源储存项目


规模:10MW/40MWh

地点:Kings Conty,US

运行时间:2020


太平洋天然气和电力公司(PG&E)通过2014年的能源存储请求,申请到该储能项目。该储能系统是Kings County的6个阶段的电池储存设施计划中的一部分,该设施旨在与附近的公用事业规模的太阳能发电厂合作,在早晚的时间内为电网提供电力。此10MW/40MWh锌空气电池系统主要用于可再生能源并网、电网辅助服务和输配电领域。预计运行时间在2020年5月,期限为20年。

稿件来源: 储时方兴
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