鋰電世界 很多人拿著廢舊電池不知如何處理?傳統鉛酸電池易造成鉛污染的概念深入人心,卻沒有有效的回收途徑。你也許看好電動汽車卻擔心電池動力?最常應用在機動車上的鋰電池不穩定、價格高已成為阻礙電動汽車普及的瓶頸。
如今,GE經過11年研發,投入超過4億美元的鈉鹽電池(Durathon)正在位于美國紐約州的工廠緊鑼密鼓地生產,這種更環保、更高效、更便宜的新型電池成為GE重點研發和商業推廣的明星產品,力圖在競爭激烈的新型蓄電產品中占得一席之地。
這項起源于20世紀80年代石油危機的技術由GE重新啟用,通過GE全球研發中心整合美國、印度、中國研發中心的四五十位科學家參與,不斷優化其中的化學反應機制和材料,并在2012年8月實現商業化突破。
綠色電池創想
儲能技術是發展智能電網的重要技術支撐,在大規模可再生能源接入、用戶智能化和互動化,以及傳統電網升級方式的變革等領域發揮至關重要的作用。
GE研發的鈉鹽電池也可以稱為納鎳電池,主要原料是氯化鈉和鎳。鈉鹽電池的能量密度是傳統鉛酸電池的兩倍,并可以深度放電3500次以上,使用壽命是鉛酸電池的10倍,
與傳統鉛酸電池相比,鈉鹽電池在使用過程中不會有廢氣和廢液產生。裝配過程也不包括重金屬水溶液操作,不排放有毒廢液,因此也不會產生傳統電池工廠造成的重金屬污染,尤其是鉛污染問題。此外,鈉鹽電池可以經過類似傳統金屬熔煉的過程最后實現完全回收。可以說,鈉鹽電池是一種綠色電池,并已從第三方獲得GE“綠色創想”認證。
而與廣泛使用的鋰電池相比,在能量密度和循環周期上,鈉鹽電池都比鋰電池略高,由于原料容易獲取,大規模制造后將比鋰電池更具成本優勢。目前鋰電池成本大約為600美元/每千瓦時,而GE短期內的目標是將其降至500美元/每千瓦時。如考慮使用壽命,鈉鹽電池的成本甚至有望和傳統鉛酸電池競爭,全生命周期的經濟性更?強。
另外,如果應用到機動車、船舶等交通工具上,鈉鹽電池不存在鋰電池易發生起火爆炸的危險,氯化鎳本身可作為非常好的滅火材料。這種電池的性能在-20℃到60℃的環境下都不會受影響,并且因為擁有智能化的電池管理系統還可以有效防止電池過?充。
GE從2000年后開始投資混合動力技術,當時的想法是,為GE交通運輸部門的采礦車、火車頭、船舶等產品提供更加強勁可靠的動力支持。
2007年,GE收購了英國的BetaR&D公司,這家公司的發起人之一JLSudworth從20世紀60年代起開始從事鈉鹽電池的研究,是此項技術的重要奠基人之一。憑借著BetaR&D公司的技術積累,配合GE全球研發中心的研究,通過優化電池結構設計、改進核心部件以及優化電化學反應機制,GE有效提高了電池的功率密度和安全性能。