استارت آپ هایی که امیدوارند باتری سازی را به ایالات متحده بازگردانند

موج گرمای اروپا تقاضا برای سیستم های ذخیره سازی باتری را افزایش داده است

از آنجایی که موج گرما تابستان امسال اروپا را سوزانده بود، کارگران یک شرکت باتری سازی ایالات متحده متوجه افزایش تقاضا شدند.

Unigrid مستقر در سن دیگو یک باتری نه کیلووات ساعتی را برای خانه های مردم می فروشد. صاحبان خانه های اروپایی که در حال غوطه ور بودند، ظاهرا به دنبال راه هایی برای ذخیره انرژی بودند، زمانی که برق با نرخ های پایین تر در دسترس بود. آن‌ها می‌توانند در بدترین گرمای روز، تهویه‌ی مطبوع را ارزان‌تر و بدون باتری کار کنند.

دارن تان، یکی از بنیانگذاران و مدیر اجرایی، می گوید: «ما درخواست هایی از اسپانیا، فرانسه، آلمان، هلند داریم. ما 100 دستگاه اول را ارسال کرده‌ایم و [انتظار داریم] 1000 دستگاه را تا پایان سال ارسال کنیم.»

باتری Unigrid یک فناوری نوظهور است - به جای دستگاه لیتیوم یون، یک یون سدیم است. باتری های یون سدیم کارشناسان ذخیره انرژی را هیجان زده کرده اند زیرا ساخت و کارکرد آنها بسیار ارزان تر از یون لیتیوم است.

آنها به طور بالقوه کمتر احتمال آتش گرفتن دارند و همچنین باید در محدوده وسیع تری از دما، حتی تا دمای منفی 40 درجه سانتیگراد، در خارج کار کنند.

دارن تان Unigrid را تأسیس کرد - سازنده باتری های یون سدیم

اما بحث بر سر این است که بهترین و ایمن ترین طراحی باتری یون سدیم چیست. به علاوه، بیش از یک شرکت خارجی آمریکایی که در این فضا کار می‌کنند، در سال‌های اخیر در خارج از کشور شکست خورده‌اند.

چین در حال حاضر در تولید باتری‌های یونی سدیم در جهان پیشتاز است، بنابراین رقبای آمریکایی باید سخت تلاش کنند تا از این طریق عقب نمانند.

جایزه ای که در انتظار است امکان باتری های ساخته شده در ایالات متحده با مواد 100٪ از ایالات متحده است. این برخلاف باتری‌های لیتیوم یونی است که چین بر مواد، زنجیره تامین خارجی و همچنین تولید تسلط دارد.

برای تان، چین به شرکت او کمک کرده تا وارد بازار شود. باتری Unigrid در حال حاضر از سلول های یون سدیم ساخته شده در آنجا و نه در ایالات متحده استفاده می کند. تان می‌گوید: «ما می‌توانیم به عقب و جلو برویم و انتخاب کنیم که با چه باتری می‌خواهیم کار کنیم.

یک ملاحظه دیگر وجود دارد. باتری Unigrid حاوی کروم 3 در کاتد خود است. در یک باتری، الکترون ها از کاتد به آند، هنگام شارژ شدن خارجی و در هنگام تخلیه یا تامین برق در جهت مخالف جریان می یابند.

پروفسور دام کلر گری از دانشگاه کمبریج، که یکی از بنیانگذاران شرکت باتری سازی Nyobolt است، اشاره می کند که در شرایط خاصی کروم-3 ممکن است کروم-6 را تشکیل دهد، ماده ای سمی و سرطان زا. ، خارجی

او به بی‌بی‌سی می‌گوید: «اگر می‌خواهید سراغ سدیم […] بروید و ایمنی را می‌فروشید، پس شروع به قرار دادن عناصری در آن نکنید که پرچم‌های قرمز را برافراشته‌اند».

ایوانا هاسا از دانشگاه وارویک، که هیچ ارتباطی با Unigrid ندارد، موافق است که کروم-3 ممکن است کروم-6 را در حالت های شارژ بسیار بالا تشکیل دهد، اگرچه او می گوید که این می تواند با نحوه کنترل ولتاژ در باتری کاهش یابد. او درباره فناوری Unigrid می‌گوید: «آزمایش‌های ایمنی گزارش‌شده روی شیمی سلولی بسیار امیدوارکننده هستند.

تان می‌گوید نگرانی‌ها در مورد سمی بودن مواد باتری "بیش از حد" است و تاکید می‌کند که باتری Unigrid گواهینامه و تست‌های ایمنی را برای فروش در اروپا گذرانده است و در حال حاضر در حال انجام چنین ارزیابی‌هایی برای بازار ایالات متحده است.

او می‌گوید که آزمایش‌های شخص ثالث نتوانسته است باتری را به کروم 6 تبدیل کند. ما بسیار تلاش کرده‌ایم تا آن را تولید کنیم، تا جایی که می‌توانیم آن را بیش از حد شارژ کردیم... در تولید کروم-6 ناموفق بودیم.»

انتخاب ماده کاتد یا نحوه فرمولاسیون الکترولیت - که کاتد و آند را جدا می کند - جزئیات کلیدی هستند که بر عملکرد و طول عمر باتری های یون سدیم تأثیر می گذارند. برخی از تولیدکنندگان از کروم برای کاتد خود استفاده نمی کنند، بلکه از کربن سخت یا سدیم آهن فسفات پیروفسفات (NFPP) استفاده می کنند.

پروفسور Dame Grey می گوید به طور کلی، اطمینان در مورد قابلیت اطمینان باتری های یون سدیم در چند سال اخیر افزایش یافته است، به این معنی که آنها اکنون راه خود را به برنامه های ذخیره سازی شبکه پیدا می کنند.

باتری‌های یون سدیم نیز به اندازه باتری‌های لیتیوم یونی چگالی انرژی ندارند، به این معنی که باید کمی بزرگ‌تر و سنگین‌تر باشند تا بتوانند همان مقدار نیرو را تامین کنند.

این فناوری در سال‌های اخیر در حال بهبود بوده است، اما با این وجود، احتمالا سلول‌های یون سدیم را در دستگاه‌های کوچک و پر انرژی مانند گوشی‌های هوشمند نخواهید دید. محلول های ذخیره انرژی بزرگتر جایی است که اکثر مردم انتظار دارند یون سدیم غالب باشد.

بنیانگذاران Emerald Battery Labs (از چپ به راست) Aric Stocks، Kjell Schroder، David Bell

دیوید بل، یکی از بنیانگذاران و مدیر اجرایی آزمایشگاه های Emerald Battery مستقر در سیاتل، می گوید: «ما فکر می کنیم یون سدیم […] 80 درصد بازار را تشکیل می دهد.

بل از به اشتراک گذاشتن جزئیات طرح باتری که شرکتش روی آن کار می کند خودداری کرد، اگرچه او می گوید که Emerald نیز در حال حاضر به سلول های یون سدیم منبع چین در تولید محصول اولیه خود متکی است: باتری های کمکی 12 ولتی برای وسایل نقلیه که در حال حاضر به ناوگان تجاری ناشناس در ایالات متحده عرضه می شود.

بل می‌گوید: «ما نگاهی به بازار انداختیم و گفتیم «هی، هیچ‌کس سعی نمی‌کند به این فضا حمله کند، بیایید آزمایشگاه باتری‌های Emerald به آن حمله کنند». هدف بعدی این شرکت توسعه آندهای جدید برای سلول های یون سدیم تولید شده در ایالات متحده است.

شرکت دیگری به نام پیک انرژی مستقر در کالیفرنیا و کلرادو در ماه ژوئن اعلام کرد که با جنرال موتورز (GM) همکاری می کند. هدف این زوج توسعه زنجیره تامین باتری های یون سدیم در ایالات متحده است تا ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ را برای شبکه های برق فراهم کند.

کامرون وایلز، رئیس و یکی از بنیانگذاران، می گوید که پیک انرژی نیز در حال حاضر برای اولین تاسیسات خود به سلول های چینی متکی است، اما امیدوار است به جنرال موتورز کمک کند تا تا پایان سال 2028 یک کارخانه تولیدی مستقر در ایالات متحده را در میشیگان راه اندازی کند. او می‌گوید: «چین در باتری‌های یون سدیم سرب غیرقابل حلی ندارد.

باتری های یون سدیم Alysm در ایالات متحده ساخته می شوند

یکی از دلایلی که شرکت های آمریکایی احساس می کنند می توانند رقابت کنند، رونق تقاضای برق از مراکز داده است که به افزایش انتشار گازهای گلخانه ای در ایالات متحده کمک می کند. تقاضای مبتنی بر مرکز داده در سایر نقاط جهان از جمله بریتانیا نیز در حال افزایش است.

درو باکلی، مدیر اجرایی ESS Tech که مقر آن در اورگان است، می‌گوید: این یک "فرصت" است. او اشاره می کند که باتری های یون سدیم می توانند به توزیع انرژی های تجدیدپذیر در مراکز داده کمک کنند. و این باتری‌ها باید نسبت به جایگزین‌های لیتیوم یونی ارزان‌تر باشند، زیرا انتظار نمی‌رود که به خنک‌سازی زیادی نیاز داشته باشند.

ESS Tech در حال همکاری با Alsym، یک شرکت آمریکایی دیگر است که قصد دارد تا سال 2027 باتری‌های یون سدیم «صدها» مگاوات ساعتی را - ساخت ایالات متحده - ارسال کند.

Hasa می‌گوید که ایجاد تولید انبوه باتری‌های یون سدیم برای شرکت‌ها «چالش‌آمیز» خواهد بود. و او همچنین خاطرنشان می‌کند که در حالی که این نوع باتری اغلب ایمن‌تر از یون لیتیوم تبلیغ می‌شود، اما خطر آتش‌سوزی در آنها صفر نیست.

اما اگر هر شرکتی بتواند در این فضا موفق شود، می‌تواند گزینه‌های استراتژیک جدیدی را امکان‌پذیر کند - کمک به جلوگیری از هدر رفتن برق تجدیدپذیر و به طور بالقوه پایین نگه داشتن هزینه‌های انرژی. هاسا می‌گوید: «من قویا به فناوری اعتقاد دارم.

فناوری حیاتی با رفتن به زیرزمین ایمن می ماند

چرا خطوط هوایی در مورد باتری های لیتیوم یون هشدار می دهند؟