كانت تكنولوجيا تخزين الطاقة الحالية دائما بسبب القيود المفروضة على المواد نفسها قد توقفت، والتي تحتاج إلى إيجاد طريقة أخرى للعثور على نظام جديد لتخزين الطاقة، ولكن معظم يحتاج إلى حل ليس أكثر من مجرد قضية أساسية: تمديد العمر المتوقع، خفض التكاليف في الآونة الأخيرة، أعلن دونالد سادواي، أستاذ علوم المواد والهندسة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، في ميت تكنولوجيا مراجعة و إمتش الصين القمة التي عقدتها ديبتيش ديب تكنولوجيز أنها تقوم بتطوير بطارية معدنية سائلة.
وفقا لمقدمته، في درجة حرارة الغرفة، وهذه الحياة المنتج من 4 سنوات، ويمكن أن تفعل أكثر من 4000 تهمة والتفريغ - أي ما يعادل تهمة والتفريغ يمكن استخدامها مرة واحدة يوميا لمدة 10 عاما، ولا تزال تحتفظ 99٪ من القدرة الأصلية، معدل فقدان البطارية منخفض جدا.
وقال سادواى انها تتوقع ان يتم تسليم المنتجات الاولى للعملاء بحلول نهاية عام 2019.
وفيما يلي سجل من خطاب دونالد سادواي:
ما أود أن أتحدث عنه هو الفرق بين ابتكار تخزين الطاقة و تخزين الطاقة الابتكار في مجالات أخرى.على عكس الممارسة الصناعة، ونحن نفعل المزيد من الأشياء الأكاديمية، وهذا هو، ونحن الأشياء التي تم القيام بها الآن قد لم يتم أبدا من قبل.
وبما أننا نريد تغيير الصناعة بأكملها الحالية، فإنه سيكلف حتما مبلغا هائلا من المال، لذلك نحن بحاجة لبدء التفكير في مراقبة التكاليف في مرحلة البحث.
المجتمع الحديث من حيث الكهرباء والحديثة في كثير من الأحيان ترتبط ارتباطا وثيقا، وبالتالي فإن شبكة الكهرباء أهمية خاصة، وأود أن أقول حتى أن شبكة الكهرباء هي أكبر سلسلة التوريد في العالم، وتتطلب المخزون الصفر.
(كما هو مبين في الصورة أعلاه، فإن الكثير من المنطقة مغطاة بالظلام، على ما يبدو حيث هناك حاجة ماسة إلى إمدادات الكهرباء)
لكن من أجل حل هذه المشكلة، لا بد أن تنطوي على مجموعة واسعة من التطبيقات تخزين الطاقة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ومصادر الطاقة المتجددة هذه، لديهم مشكلة مشتركة من إمدادات متقطعة، لذلك إذا كنت تريد أن تلعب أفضل لفعاليتها، فإنه يجب أن يكون هناك مجموعة كاملة من حلول تخزين الطاقة.
ماذا عن تطوير تكنولوجيا تخزين الطاقة الحالية؟
وأخشى أن الوضع الراهن ليس متفائلا.أولا، على نطاق واسع مرافق تخزين الطاقة ليست بسيطة مثل البطارية على جهاز الكمبيوتر المحمول لدينا، فإنه يجب تلبية عملية آمنة ومستقرة من عشرين أو ثلاثين عاما، وإلا فإنه هو كارثة.
وبالإضافة إلى ذلك، يجب ضمان أن يمكن تشغيلها بمرونة كافية في العملية، وهو أيضا شرط أساسي لتشغيلها المستقر، وأنه من المهم أيضا لرقابة صارمة على تكلفة الإنتاج.
في جملة أدرجت هنا، اخترع البطارية من قبل الأستاذ الإيطالي اسمه أليساندرو فولتا، الذي طبع صورته على مذكرة من 10،000 ليرا في إيطاليا، وكان البروفسور أليساندرو فولتا نقطة خاصة أن نلاحظ: يمكن للأستاذ تحويل أبحاثه إلى ممارسة اجتماعية مفيدة.
هذا أيضا ألهمت كثيرا أبحاثي على البطاريات، وأولا وقبل كل شيء، أدركت أنني بحاجة إلى فريقي العمل معا، وأن هناك نقطة أخرى لتأخذ بعين الاعتبار من بداية التصميم لمنح المصنعين بعض سهولة الإنتاج الجنس.
ولكن كنا أيضا موضع تساؤل في عملية التنمية، لأنه بسبب محطة توليد الكهرباء على نطاق ميجاوات كبيرة، يبدو أن بطارية صغيرة أقل احتمالا لتلبية احتياجات تخزين الطاقة، ناهيك عن تغيير العالم هناك بالفعل الناس في صناعة البطاريات الذين يقولون نحن مجنون، ولكن ما أريد أن أقوله هو أننا يجب أن لا تركز فقط على الصناعات الكامنة والاختراعات القائمة ولكن يجب أن الابتكار.
لذا فقد حولتني إلى صناعة الألمنيوم الكهربائية، حيث كانت عادة مجهزة بمعدات كبيرة تعمل 24 ساعة في اليوم، في حين أن اقتصادات الحجم أدت إلى انخفاض في تكلفة الحصول على كيلوغرام واحد من الألومنيوم بأقل من دولار واحد. مستوحاة من حقيقة أننا عكس خطوات التحلل الألومنيوم وخلع البطاريات المعدنية السائلة، يمكننا تحقيق تخزين الكهرباء على نطاق واسع ورخيصة، وهذا هو السبب في أننا نرى المشكلة من وجهة نظر مختلفة.
(السائل هيكل الخلية المعدنية، والجزء السفلي هو الأنتيمون السائل، وسط هو بالكهرباء الملح المنصهر، والجزء العلوي هو المغنيسيوم السائل، الملح المنصهر في منتصف المعدن السائل اثنين)
لم يتعرض أي من أعضاء فريقي، خبراء في البطاريات، إلى البحوث الكهروكيميائية من قبل، ولكنهم من المواهب الشابة الرائعة وغير المنحازة والخالية التي يمكن أن تحقق إنجازات بارزة .
وبطبيعة الحال، فإن التقدم ليس سهلا دائما، فمنذ البداية، تفشل التجارب دائما، ولكن بعد عدة سنوات من البحث، أنشأنا المعجزات، وأعتقد أننا سنتمكن بالتأكيد من تحقيق المزيد من الإنجازات في العقدين أو الثلاثة عقود القادمة.
وأخيرا، دعونا نتحدث عن أداء بطارياتنا، واختبرنا أكثر من 1000 البطاريات وتكاليفها منخفضة جدا، ونحن قد حققت أيضا الكثير من الإنجازات العلمية، قبل أسبوع نشرنا مقال في "الطبيعة الطاقة" ، والتي سجلت بعض من تقدمنا.
ويمكن القول أن لدينا بطارية خاصة جدا، ولها دورة حياة طويلة، وقدرته مستقرة جدا.من هذا الرسم البياني أدناه يمكن أن ينظر إليه، مع استخدام الوقت، ومعدل فقدان البطارية بالكامل منخفض جدا حتى لو كان كل يوم للشحن والتفريغ العملية، استمرار استخدام بعد 10 سنوات لا يزال ضمان أنه يمكن الحفاظ على القدرة الأولية من 99٪.
بعد الحصول على طفرة تكنولوجية، وأنا وطلابي AMBRI معا تشكيل الشركة لتتخصص في إنتاج البطاريات المعدنية السائلة. لقد انتصرنا في جولة من الاستثمار من بيل غيتس، ومن المتوقع سيكون المنتجات المتاحة في عامين .
هنا للكشف عن معلومات المنتج محددة:
حجم 18 مترا مكعبا؛
سعة التخزين 1،000kWh، السلطة 350kW.
دعم 1000 فولت دس.
الوزن الإجمالي من 15 طنا، أي ما مجموعه 67Wh لكل كيلوغرام من تخزين الطاقة، وأرخص من بطاريات الليثيوم.
تحت درجة حرارة الغرفة، والحياة من منتجاتنا لمدة أربع سنوات، ولكن يمكن القيام به أكثر من 4000 المسؤول عن تصريف - وهو ما يعادل الشحن والتفريغ يمكن استخدامها مرة واحدة يوميا لمدة 10 سنوات، وكما ذكر سابقا، فإنه يمكن تمرير أكثر من 4000 تهمة والتفريغ لا تزال تحتفظ القدرة الأصلية من 99٪.
وأخيرا، أريد أن أتبادل نقطتي تفكير:
1، لدينا الشجاعة للخروج من إطار بطارية الليثيوم، والتي يمكننا أن نتعلم أن يخترع نظام تخزين الطاقة الخاصة بنا.
2. نجد أن الشباب المتميز يمكن أن يعطينا الكثير من الإلهام ويلهمنا على الابتكار وخلق أشياء جديدة، وبسبب العقل والمثابرة والمثابرة، يمكننا تحويل الإمكانية الضعيفة إلى اختراق لا يقاوم.
المراسل: الآن هناك بعض المواد الجديدة، مثل بطاريات الحالة الصلبة والبطاريات السائلة والجرافين كما المضافة، كيف تفكر في الآفاق التجارية لهذه المواد الجديدة؟ بحلول عام 2020 سيكون هناك مادة جديدة من بطاريات الليثيوم هذا؟
دونالد سادواي: كلمة رئيسية هي نسبة السعر / الأداء، في الواقع، ونحن نرى أنه على مر السنين، والمواد الجديدة الناشئة باستمرار.الآن نحن نستخدم التيار الرئيسي للبطاريات الليثيوم، وقد اكتشف أول اكتشاف جون جون في عام 1985. في وقت لاحق في عام 1990 في عام 2006، استخدم متغير آخر من الجرافين، الذي يحقق حاليا أفضل أداء في السعر / الأداء.
ومع ذلك، فإن المواد الجديدة التي ذكرتها، بما في ذلك تلك التي لم نسمع عنها، قد اختفت أخيرا، ما هو السبب؟ بسبب التكلفة العالية وعدم القدرة على استخدامها على نطاق واسع، لا يمكن أن تنتج الجرافين إلا بكميات صغيرة .
المراسل: المبيعات في الصين العام الماضي، سيارات الطاقة الجديدة، ما مجموعه أكثر من 77 مليون سيارة، وبالتالي فإن السنوات القليلة القادمة التخلص منها البطارية أو تخزين الطاقة من حيث استخدام الثانوي أي نصيحة؟
دونالد سادواي: أهم شيء هو القضية داخل تكلفة البطارية التيار الليثيوم الحالية لدينا، في الواقع، وبطارية داخل هيكل على مستوى جزيء معقد جدا، ويمكن إعادة تدويرها، ولكن يجب أن استخراج هذا المكون معقدة، وإعادة التدوير، وهذا. إعادة التدوير وجود قيمة اقتصادية كبيرة، وكذلك قد لا يمكن إعادة تدويرها.
وأشار خطاب اليوم أيضا لهذا المعدن السائل، ويمكن حتى القول بأنه هو "الحياة الأبدية"، قد يمكن إعادة تدويرها. لماذا؟ لأنه بنية بسيطة نسبيا، نسبيا، حتى خارج السكن وتآكل، السائل داخل يمكن استخراج المعادن بسهولة نسبيا، وضعت في قذيفة أخرى، فإنه يمكن إعادة تدويرها.
لذلك عندما نرى الشعب الحالي لديها مثل هذا الشعور وحماية البيئة، في حد ذاته أمر جيد، ولكن علينا أن نفكر في، هذا لا يعني أننا أحيانا الإفراط في الحماس، أو مفهوم إعادة تدوير مبالغ فيه، ولكن لا النظر الشامل.إذا كنت ترغب في إعادة تدوير في المستقبل، إلا إذا كان هيكل البطارية ليست معقدة جدا، يمكن أن تكون أكثر ملاءمة، أكثر تكلفة منخفضة لإعادة التدوير، يمكن حل هذه المشكلة.
المراسل: فتحت التقدم تسويق شركة البطارية المعدنية السائلة هو مثل؟
دونالد سادواي: تأسست شركتنا في عام 2010 وبدأت عملها رسميا في عام 2011. لقد كانت سبع سنوات حتى الآن، وقد تتساءل لماذا كانت عملية التسويق هذه بطيئة جدا، وبما أنني كنت مدرس كيمياء في ذلك الوقت، وجاء مختبر إلى الإنتاج الضخم الصناعي، وهناك الكثير من المحتوى للتعلم، بما في ذلك الإدارة الإلكترونية، وإدارة الطاقة وهلم جرا.
تحتاج أيضا إلى درجة عالية من الموثوقية، وهو ما يعني أن لديك لتحقيق مستوى إدارة 6σ، 1000000 المكونات التي واحدة فقط عدم الامتثال، يمكن قبول هذا التسامح خطأ، بدلا من المختبر 1000 هناك عدم الامتثال معيار على ذلك.
ويقدر أنه بحلول نهاية عام 2019، أي بعد عامين أو أكثر من الآن، ينبغي تسليم المنتجات التجارية الأولى للعملاء.
المراسل: لتكنولوجيا البطاريات المعدنية السائلة، أي من العملاء المحتملين مهتمون جدا في لك، أو قد تعرضت؟
دونالد سادواي: هناك عدد قليل جدا من العملاء الذين يسألون لأن الجميع مهتم جدا في هذا ولكن نحن حذرون جدا، ونأمل أن لا نبالغ في توقعات عملائنا ولكن لا يزال واعدا جدا.
