为降低家用电池的安全风险,电池制造公司正在开发锂离子电池的替代品
与一些替代品相比,锂离子电池由于成本更低、性能更高和重量更轻,在电动汽车和家庭储能市场占据主导地位。但它存在安全性和材料采购问题。锂离子的安全风险是热不稳定性,这种情况会导致热失控。
在过去的几年里,众所周知,锂离子电池会在笔记本电脑、手机中爆 炸,并在大型储能设施中引发火灾。包括锂、钴、镍和石墨在内的电池材料的采购也是一个挑战,因为这些材料通常来自刚果等冲突多发地区。这些挑战导致一些制造商寻求替代方案。锌离子电池制造商 Salient Energy 的首席执行官兼联合创始人 Ryan Brown解释说,Salient 的使命是开发一种电池,该电池可以模仿锂离子电池的性能,同时使用丰富的材料。来自无冲突地区,并且不会构成安全风险。
布朗承认,锂离子在重量方面是最好的能源,制造商在降低成本方面做得很好,但安全性仍然是一个问题。他说,例如,特斯拉汽车最近发生的火灾是由锂离子电池的热失控引起的。在家庭能源系统中使用时,安全也是重中之重。
布朗指出,锌离子电池是一种不易燃的选择,因为它们是水基化学物质。他说,锌离子储能系统具有与锂离子系统相同的功率、性能和占地面积,因此它们是锂离子的真正替代品。
锌基电池的一个优点是它们可以在与锂离子相同的生产线上制造,从而降低了制造成本。就安全而言,安全是杀手锏。布朗表示,我们制造了一种锌电池,其工作方式与锂离子的工作方式相同。我们的两面都有锌反应,因此我们不必将反应物储存在电解液中。
目标市场
Salient 瞄准的主要应用市场是固定式储能。Brown 认为锌离子电池是需要放置在室内(例如公寓楼)的电池的可行替代品。城市不是在户外放置储能的地方,加州规定公寓必须有储能,锌离子是一种安全的解决方案。
为了证明锌离子电池作为住宅储能解决方案的安全性,Salient Energy 与可持续住宅建筑商 Horton World Solutions (HWS) 合作,该公司也在达拉斯沃思堡地区正在建造的 20 万户家庭中安装电池就像穿越阳光地带一样。这些房屋的建设将于 2022 年第四季度开始。
国内供应链
Salient 的电池由锌、pH 中性硫酸锌电解质和锰氧化物阴极组成,所有这些都在北美开采和加工,使 Salient 能够从国内供应链采购材料。虽然 Salient 总部位于新斯科舍省,但该公司于 2022 年初在加利福尼亚州奥克兰开设了办事处。位于奥克兰的 7 名工程师团队目前专注于开发和改进 Salient 的住宅电池系统,该系统与 HWS 演示中使用的系统相同。
目前,Salient 正在其位于新斯科舍省达特茅斯的工厂以每月约 100 个电池的小规模生产电池,但该公司正在将该工厂的产量提高到试点规模(每月 1000 个电池)支持住宅空间的试点项目。