Názor experta: Ceny Li-Ion baterií pod 100 USD/kWh se již brzy stanou realitou

Datum: 01. 09. 2015

Hlavním nedostatkem současných lithium-iontových baterii, které jsou dnes dostupné na trhu, je jejich relativně vysoká cena. Americký startup 24M Technologies (24M) však věří, že dokáže na této technologii provést několik zásadních úprav, které sníží náklady na výrobu těchto baterií až o 50% a zvýší jejich kapacitu.

24M Technologies



Co způsobí revoluci ve výrobě lithium-iontových baterii?

V současnosti existují dva základní způsoby, jak snížit cenu baterii. Prvním z nich je využití v úspor z rozsahu v rámci výstavby obrovských továren, které budou produkovat baterie ve velkých objemech. Touto cestou se rozhodla jít společnost Tesla Motors, která nyní v USA buduje svoji gigatovárnu na výrobu baterii

Druhým způsobem, jak dosáhnout zásadního snížení cen baterií, je vývoj zcela nových technologií. Na světě působí desítky vědců, kteří zkoumají a vyvíjejí nové technologie. Skutečností však zůstává, že většina z nich se však nikdy nemusí dostat z výzkumných laboratoří do výroby.

Americký startup 24M se rozhodl jít zcela jinou cestou. Firma dokázala vyvinout tzv. "polotuhé" lithium-iontové baterie. Společnost, kterou vede profesor Dr. Yet-Ming Chiang z přední americké univerzity MIT (Massachusetts Institute of Technology) slibuje výrazné, až poloviční snížení výrobních nákladů, a to díky tomuto novému typu Li-Ion baterie.

V čem se bude nová baterie lišit od běžné lithium-iontové baterie?

V rámci nové technologie „polotuhé lithium-iontové baterie“ se startupu 24M podařilo zvýšit tloušťku aktivní vrstvy baterie až na pětinásobek. Mnohem větší tloušťka aktivní vrstvy značně zvyšuje kapacitu skladování a současně snižuje (až o 80%)  množství podpůrných materiálů, ze kterých se baterie skládá.

Konkrétně se tedy jedná o redukci podpůrných plastů a kovů, což umožňuje snížit výrobní náklady na lithium-iontové baterie o již zmíněných 50%. Další výhodou je, že bez těchto materiálů bude mít taková baterie v porovnání s běžnou Li-Ion baterií o stejných rozměrech mnohem vyšší kapacitu.

Baterie od 24M neobsahují kapalné rozpouštědla. Proto jejich výroba nevyžaduje sušení, zatímco při zažitých procesu výroby je sušení nezbytné. A právě i z tohoto důvodu jsou pro výrobu běžných Li-Ion baterií potřebné větší továrny, zatímco výrobní proces baterií od 24M nebude vyžadovat podobné rozměry.

Podle 24M nový proces výroby by měl zabrat pouze pětinu z délky času, kterou zabere běžný způsob výroby těchto baterií.

Revoluce ve výrobě?

Podle Dr. Yet-Ming Chiang standardní konstrukce běžné lithium-iontové baterie není ideální. "Lithium-iontové baterie byly poprvé vyvinuty na konci 80. let a na trhu se objevily v roce 1991. A přestože se od té doby základní konstrukce, jakož i výrobní metody systematicky zlepšily, ve své podstatě se nikdy nezměnily," tvrdí Dr. Chiang.

Startup 24M chce provést zásadní změnu ve výrobě Li-Ion baterii tím, že dokáže snížit výrobní náklady a zvýšit kapacitu menších baterií, ale to však není všechno. Revoluce nastane i ve výrobním procesu, přičemž Li-Ion baterie se budou vyrábět rychleji, a to i v mnohem menších továrnách, než tomu bylo doposud.

Společnost 24M plánuje start výroby těchto baterií v průběhu roku 2017 s tím, že testy začínají již příští rok. Společnost se zatím ještě nerozhodla, zda-li svoji technologii poskytne jako licenci hlavních světovým výrobcům baterii nebo sama zahájí vlastní výrobu.

SEF




Názor experta

Obrátili jsme se na Dr. Jana Procházku ze společnosti HE3DA s.r.o., který je předním odborníkem na akumulaci, aby komentoval novou technologie americké společnosti 24M.
 
SN: Domníváte se, že technologie amerického startupu 24M má reálný potenciál na „revoluci“ ve výrobě Li-Ion baterií?

Rozhodně souhlasím s 24M, že dnešní technologie výroby lithiových akumulátorů na bázi tenkých filmů, přestože je dokonale optimalizovaná, je příšerně drahá. Parametry vyráběných článků a jejich použití jsou značně omezené ať po stránce skládání velkokapacitních modulů, tak použitelnosti nových chemických procesů s lithiem jako aktivním materiálem.

Pokud to 24M skutečně funguje, tak ano. Jsem však skeptik, protože podíváme-li se do jejich patentů, zjistíme, že dělají kašičku, kterou vstřikují do anodového a katodového prostoru a  mě osobně tam chybí dokonalý elektrický kontakt v elektrodě. Zkoušeli jsme to takhle již v roce 2008, ale nakonec jsme našli daleko efektivnější způsob. Při vší úctě k zakladateli A123 profesoru Chiangovi, on měl několik podobných projektů v minulosti a  po úvodní publicitě zmizely  jako pára. 24M by mohlo fungovat jako velmi pomalá, ale levná baterie.

SN: Většina expertů se shoduje na tom, že skutečná revoluce v elektromobiltě a skladování elektřiny z OZE přijde v okamžiku, kdy ceny baterii klesnou pod 100 USD/ kWh. Je toto podle Vás reálné v horizontu 3-5 let?

Ano, odvíjí se to především od investičních nákladů na výrobu a složitosti, množství a nákladnosti jednotlivých výrobních operací. Prof. Chiang (24M) říká, že jsou schopni srazit investiční náklady místo miliard dolarů možná až na desítky milionů dolarů.
Nové technologie jdou dopředu, a pokud jde o výrobu vstřikováním suspenze (24M) nebo o lisování elektrod jako v případě naší HE3DA technologie, tak lze tomuto jistě šokujícímu údaji věřit. Výrobní cena Li baterií 100USD/kWh bude brzy realitou a existující procesy výroby se stanou drahou specialitou.

SN: Vyvíjíte vlastní technologie a proces výroby baterií s 3D prostorovými elektrodami na bázi lithiových nanomateriálů (HE3DA®). Můžete stručně přiblížit v čem budou Vaše baterii unikátní?

Náš koncept opustil tenkovrstvé procesy a vytváří zcela novou platformu pro výrobu super bezpečných, vysokokapacitních  akumulátorů. Zmenšuje procento balastu, umožňuje odplyňování, chlazení, regeneraci elektrolytu a dlouhý výčet technických výhod, které nelze s běžnými technologiemi dosáhnout. Akumulátory snáší  neporovnatelně vyšší zátěže, což je superiorní vlastnost pro skladování energie nebo vyrovnávání a stabilizace PV výkonů.  

Letos jsme si dali za cíl  vytvořit výrobní proces k robustnímu akumulátoru o kapacitě 1kWh (pracovní název Robusta) a dopilovat prototyp pro rychlo nabíjení (pracovní název Palačinka).  To se s mírným zpožděním daří. Stavíme již několikátou Robustu a první z nich se cykluje již od března. Poslední modely Palačinek lze rychle nabít z 65% během 15 minut a 85% za půl hodiny. To je vynikající kvalifikační parametr nejenom pro elektromobilitu, ale vysoká rychlost vybíjení 55% za 30 sekund dokáže dodat dostatek výkonu a pohánět téměř jakékoli speciální zařízení s vysokým odběrem nebo například vykrývat pulzy do sítě.

O  výrobní ceně jsme mluvili a já osobně doufám, že začneme vyrábět dříve než Tesla v Nevadě. Díky jednoduššímu procesu HE3DA i nízkým investičním nákladům je to realistické (Tesla 5 miliard dolarů versus desítkám milionů u 3D). Naše technologie jsou dveře masového využití baterií v nejrůznějších oblastech.


O společnosti HE3DA s.r.o.

Společnost HE3DA s.r.o. se zabývá aplikovaným výzkumem a vývojem bateriových technologií a jejich uváděním na trh. Společnost vyvinula technologie a proces výroby baterií s 3D prostorovými elektrodami na bázi lithiových nanomateriálů (HE3DA®).
Společnost dokončila vývoj akumulátoru s technickými a ekonomickými parametry umožňujícími jeho masové využití jako velkokapacitní záložní a vyrovnávací zdroj v energetice.

Společnost HE3DA založil Dr. Jan Procházka, který působil řadu let v USA, kde se  zabýval otázkami studia a vývoje technologie výroby akumulátorů a praktického využití nanomateriálů na bázi anorganických oxidů. Ing. Jan Procházka je v této oblasti autorem řady patentů a např. úspěšná technologie baterií Altair Nano je postavena na jednom z nich.

Zdroj: SolarniNovinky.czFoto: 24M Technologies
Facebook
Přečteno: 4255x
Komentáře:
K tomtu článku nebyl doposud přiřazen žádný komentář!

REKLAMA

E-mailový zpravodaj

Aktuální zprávy z oblasti fotovoltaiky a akumulace energie
jsem člověk
jsem robot
NEJČTENĚJŠÍ
Dnes
DISKUTOVANÉ
Aktuální
x

Využíváním těchto služeb souhlasíte s používáním a ukládáním cookies. Více o cookies najdete v části Pravidla cookies.

Podmínky užívání   |  Redakce portálu   |  English   |  Facebook
© Copyright Solární Novinky.cz. Všechna práva vyhrazena.
Top50 Solar
Portál Solární novinky.cz je nejčtenější odborné online medium, které se věnuje následujícím tématům: Fotovoltaické panely, měniče, mikro střídačea FVE
Generováno 0.2 s
CCBot/2.0 (http://commoncrawl.org/faq/) RS_PROHLIZEC:DALSI HTTP_REFERER:
Sky