Iron-flow-teknologi fra ESS distribueres i stor skala i USA
Verdens elektriske nett knirker under presset av flyktige priser på fossilt brensel og nødvendigheten av å avvenne verden fra forurensende energikilder. En løsning kan være tilgjengelig, takket være et innovativt batteri som er et billigere alternativ til litiumionteknologi.
SB Energy Corp., et amerikansk selskap for fornybar energi som er en arm av Japans SoftBank Group Corp., gjør et rekordkjøp av batteriene produsert av ESS Inc. Oregon-selskapet sier at det har ny teknologi som kan lagre fornybar energi lenger og hjelpe til med å overvinne noen av pålitelighetsproblemene som har forårsaket strømbrudd i California og rekordhøye energipriser i Europa.
Enhetene, som er avhengige av noe som kalles "jernstrømskjemi", vil bli brukt i solcelleprosjekter som er spredt over hele USA, slik at kraftverkene kan levere strøm i flere timer etter at solen har gått ned. SB Energy vil kjøpe nok batterier i løpet av de neste fem årene for å drive 50,000 XNUMX amerikanske hjem for en dag.
"Langvarig energilagring, som dette jernstrømbatteriet, er nøkkelen til å legge til mer fornybar energi i nettet," sa Venkat Viswanathan, en batteriekspert og førsteamanuensis i maskinteknikk ved Carnegie Mellon University.
ESS ble grunnlagt i 2011 av Craig Evans, nå president, og Julia Song, teknologisjef. De innså at selv om litium-ion-batterier vil spille en nøkkelrolle i elektrifisering av transport, trengte et annet batteri et lengre tids energilagring i nettskala. Det er fordi prisen på litiumionbatterier har falt 90% i løpet av det siste tiåret, men ingrediensene deres, som noen ganger inkluderer dyre metaller som kobolt og nikkel, begrenser hvor lav prisen kan falle.
Avtalen for 2 gigawattimer batterier er verdt minst 300 millioner dollar, ifølge ESS. Rich Hossfeld, administrerende direktør i SB Energy, sa at genien til enhetene ligger i deres enkelhet.
"Batteriet er laget av jernsalt og vann," sa Hossfeld. "I motsetning til litiumionbatterier er jernstrømbatterier veldig billige å produsere."
Hvert batteri har fire komponenter: to elektroder mellom hvilke ladede partikler blandes når batteriet lades og utlades, elektrolytt som lar partiklene flyte jevnt og en separator som forhindrer de to elektrodene i å danne en kortslutning.
Strømbatterier ligner imidlertid ikke batteriet i smarttelefoner eller elbiler. Det er fordi elektrolytten må flyttes fysisk ved hjelp av pumper når batteriet lades eller lades ut. Det gjør disse batteriene store, med ESS hovedprodukt solgt inne i en transportbeholder.
Det de tar opp i verdensrommet, kan de gjøre opp i kostnad. Litiumionbatterier for lagring i nettskala kan koste så mye som $ 350 per kilowattime. Men ESS sier at batteriet kan koste 200 dollar per kWh eller mindre innen 2025.
Avgjørende er at det ikke krever kjøp av et helt nytt batteri å legge til lagringskapasitet for å dekke lengre avbrudd på et sol- eller vindkraftverk. Strømbatterier krever bare ekstra elektrolytt, som i ESS tilfelle kan koste så lite som $ 20 per kilowattime.
"Dette er en stor ting," sa Eric Toone, vitenskapelig leder ved Breakthrough Energy Ventures, som har investert i ESS. "Vi har snakket om strømbatterier for alltid og alltid, og nå skjer det faktisk."
US National Aeronautics and Space Administration bygde et strømningsbatteri så tidlig som 1980. Fordi disse batteriene brukte vann, presenterte de et mye sikrere alternativ for romapplikasjoner enn litiumionbatterier utviklet rundt den tiden, som var beryktede for å ta fyr. Hossfeld sier at han har vært i stand til å få tillatelser til ESS-batterier, selv i California-utsatt for ild som ikke ville blitt gitt til litiumionversjoner.
Likevel var det et problem med jernstrømbatterier. Under lading kan batteriet produsere en liten mengde hydrogen, som er et symptom på reaksjoner som, uten å kontrollere, forkorter batteriets levetid. ESS viktigste innovasjon, sa Song, var en måte å beholde alt hydrogen som produseres i systemet og dermed forlenge levetiden enormt.
"Så snart du lukker sløyfen på hydrogen, gjør du plutselig en laboratorieprototype til et kommersielt levedyktig batterialternativ," sa Viswanathan. ESSs jernstrømbatteri kan tåle mer enn 20 års daglig bruk uten å miste mye ytelse, sa Hossfeld.
På selskapets fabrikk nær Portland dekker gule roboter plastark med kjemikalier og limer dem sammen for å danne batterikjernene. Inne i transportbeholderne mates kar med elektrolytt inn i hver elektrode gjennom pumper - slik at batteriet kan gjøre jobben sin med å absorbere fornybar kraft når solen skinner og slippe den når det blir mørkt.
Det er et lovende første skritt. ESS batteri er en billig løsning som for øyeblikket kan gi ca 12 timers lagring, men verktøy vil til slutt trenge batterier som kan vare mye lenger ettersom mer fornybar energi legges til nettet. Tidligere denne måneden bidro for eksempel mangel på lagringsplass til en rekordstig økning i kraftprisene over hele Storbritannia da vindhastigheten forble lav i flere uker. Oppstart som Form Energy Inc. bruker også jern, et rikelig og billig materiale, for å bygge nyere batterityper som kan slå ESS på pris.
Så langt har ESS kommersielt distribuert 8 megawattimer jernstrømbatterier. I forrige uke, etter en seks måneders evaluering, signerte det spanske verktøyet Enel Green Power SpA en enkelt avtale for ESS om å bygge et tilsvarende beløp. SB Energy's Hossfeld, som også sitter i ESSs styre, sa at selskapet sannsynligvis vil kjøpe enda mer batterikapasitet fra ESS i løpet av de neste fem årene.
Selv når ordrebøkene fylles opp, står ESS foran en utfordrende vei. Å bringe nye batterier til markedet er notorisk vanskelig, og sektoren er full av mislykkede oppstart. Avgjørende er at litiumionteknologi har et forsprang, og kundene er mer kjent med fordeler og ulemper. ESS må bevise at batteriene kan imøtekomme de strenge kravene til kraftverksoperatører.
Den nye ordren skal hjelpe ESS slik den ser ut til å bli offentlig i løpet av uker gjennom et spesialoppkjøpsselskap til en verdsettelse på 1.07 milliarder dollar. Noteringen vil gi selskapet en netto på 465 millioner dollar, som den planlegger å bruke for å skalere virksomheten.
Bidrag av Tom Metcalf
PlatonAi. Web3 Reimagined. Data Intelligence Amplified.
Klikk her for å få tilgang.
