中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：據(jù)外媒報(bào)道，加拿大電池初創(chuàng)廠商e-Zn公司正在籌集大量資金計(jì)劃使其開(kāi)發(fā)的鋅離子電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，據(jù)稱(chēng)其持續(xù)放電時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了當(dāng)前市場(chǎng)采用的各種電池產(chǎn)品。
該公司日前從加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)(SDTC)基金會(huì)獲得了200萬(wàn)加元（合150萬(wàn)美元）的資助，該基金會(huì)是一家由加拿大政府管理的負(fù)責(zé)審核和資助清潔技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)構(gòu)。E-Zn公司利用早期獲得的70萬(wàn)加元部署了一個(gè)與太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施配套部署的鋅離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，并將其作為一個(gè)技術(shù)演示項(xiàng)目。而獲得新的資助可以將其電池產(chǎn)品迭代整合，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化以利于大批量生產(chǎn)。
一些新型電池的商業(yè)化應(yīng)用方面并不成功，低成本的鋅離子電池能否獲得成功？
總部位于芝加哥的投資基金Energy Foundry公司領(lǐng)導(dǎo)了這一輪融資，其中包括加拿大投資商MaRS投資促進(jìn)基金、可持續(xù)化學(xué)聯(lián)盟和Emeraude Capital等公司。
e-Zn公司首席執(zhí)行官James Larse說(shuō)：“我們獲得了足夠的資金，現(xiàn)在面臨的就是如何實(shí)施的問(wèn)題?！?
長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)如今存在實(shí)施問(wèn)題。一些在實(shí)驗(yàn)室獲得成功的電池產(chǎn)品（例如液流電池）在成本上很難以與大規(guī)模生產(chǎn)的鋰離子電池進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。雖然隨著時(shí)間的推移，間歇性可再生能源的激增將使長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)更具價(jià)值，但長(zhǎng)期儲(chǔ)能的市場(chǎng)需求究竟何時(shí)會(huì)回升仍是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。
E-Zn公司的策略是通過(guò)基于鋅離子電池的設(shè)計(jì)來(lái)保持更低的成本。該公司開(kāi)發(fā)的鋅離子電池適用于24小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，該公司推出的鋅離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要針對(duì)偏遠(yuǎn)社區(qū)市場(chǎng)，這些社區(qū)可以通過(guò)部署鋅離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)減少柴油發(fā)電機(jī)的使用量而受益。
Larse說(shuō)：“當(dāng)客戶提出以更具經(jīng)濟(jì)效益的方式提供清潔能源，并淘汰化石燃料發(fā)電設(shè)施時(shí)，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的部署將會(huì)更加廣泛?！?
e-Zn公司致力于在成熟市場(chǎng)中尋求彈性應(yīng)用，并計(jì)劃在2025年之后的更加成熟的電力市場(chǎng)部署長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)平衡。
e-Zn公司創(chuàng)始人Gregory Zhang發(fā)明的鋅離子電池不同于典型的鋰離子電池和液流電池。
Energy Foundry公司總經(jīng)理Sara Chamberlain表示：“我了解很多種電池，但當(dāng)我看到他們的電池，我認(rèn)為這是一種全新理念的產(chǎn)品?！?
e-Zn公司開(kāi)發(fā)的鋅離子電池的體積比臺(tái)式電腦稍大。該電池的構(gòu)造比較獨(dú)特：由于鋅負(fù)極在循環(huán)充放電的過(guò)程中比金屬鋰更易形成枝晶，因此在電池項(xiàng)部進(jìn)行充電，并通過(guò)類(lèi)似雨刷器的構(gòu)件刮掉沉淀的鋅枝晶顆，使其落到電池溶液中溶解。
單塊鋅離子電池目前的功率容量為100W，根據(jù)大小的不同，可以放電24小時(shí)或48小時(shí)，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)充電和放電電極的表面積以及調(diào)節(jié)電解質(zhì)和鋅的比例來(lái)定制比功率和比能量。與具有固定的比功率與比能量的鋰離子電池相比，鋅離子電池有助于降低長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能成本。
這種電池的設(shè)計(jì)有兩個(gè)功能。一是不需要離子交換膜來(lái)分隔充電和放電區(qū)域，二是使用雨刷器的構(gòu)件將鋅顆粒刮掉，落在電池下方的電解質(zhì)溶液中。
Chamberlain指出，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)槭聦?shí)證明離子交換膜的價(jià)格昂貴，并且開(kāi)發(fā)其他長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)（包括液流電池）的過(guò)程很復(fù)雜。避開(kāi)這種工藝可以降低鋅離子電池的成本并簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)周期。
Chamberlain解釋說(shuō)，傳統(tǒng)鋰離子電池通常會(huì)自放電，因此在放置一段時(shí)間之后就會(huì)失去電荷，鋅離子電池的性質(zhì)還確保了儲(chǔ)能設(shè)備的容量不會(huì)隨著時(shí)間的推移而衰減。
演示證明
經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)并取得有限的成功之后，鋅離子電池需要證明其更具經(jīng)濟(jì)效益，而就像其電解質(zhì)溶液中析出的鋅枝晶一樣，但需要額外的步驟才能將其處理。
為了交付可靠的鋅離子電池，需要可觀察的現(xiàn)場(chǎng)部署，以說(shuō)服客戶使用這種電池技術(shù)。 E-Zn公司擁有一條獲得加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)(SDTC)基金會(huì)資助的初始部署途徑。
第一個(gè)演示項(xiàng)目將一個(gè)5kW的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施連接到1kW/24kWh的鋅離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。該項(xiàng)目從2018年4月以來(lái)一直在運(yùn)營(yíng)。新獲得的200萬(wàn)美元資助將幫助將這種電池技術(shù)投入商業(yè)生產(chǎn)，并將構(gòu)建容量為55kW/240kWh集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)。
下一步將是將電池原型轉(zhuǎn)化為有效的生產(chǎn)過(guò)程。這就是Larse認(rèn)為鋅離子電池具有技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，這將使其與知名度更高、資金更雄厚的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目相比具有優(yōu)勢(shì)。
Larse在2018年夏季加入擔(dān)任該公司首席執(zhí)行官，鋅離子電池的簡(jiǎn)單性使他信服。他說(shuō)，“我在入職之后，逐個(gè)組件地評(píng)估了鋅離子電池技術(shù)，這真的可以像Chamberlain所說(shuō)的那樣便宜嗎？實(shí)踐證明，這是一種經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)的電池工藝。”
如果 e-Zn公司消除了一些技術(shù)認(rèn)知和生產(chǎn)障礙，將會(huì)受到具有長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求的用戶歡迎。一些公用事業(yè)公司正在尋求采用持續(xù)放電時(shí)間為4小時(shí)或6小時(shí)以上的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
在偏遠(yuǎn)地區(qū)或島嶼的可再生能原設(shè)施中，配套部署具有經(jīng)濟(jì)效益的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)更為有利，因?yàn)榭稍偕茉窗l(fā)電設(shè)施和儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行成本將低于燃油發(fā)電設(shè)施。隨著越來(lái)越多的太陽(yáng)能和風(fēng)能進(jìn)入成熟的能源市場(chǎng)，越來(lái)越多的能源開(kāi)發(fā)商將部署長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
Chamberlain說(shuō)：“從根本上說(shuō)，如果用戶有了更多部署長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求，儲(chǔ)能廠商需要對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)發(fā)和部署進(jìn)行投資?！?
Larse表示，已經(jīng)有一些客戶開(kāi)始認(rèn)同這一觀點(diǎn)，這表明用戶對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)有了更多需求。e-Zn公司希望在未來(lái)一兩年將其電池產(chǎn)品推向市場(chǎng)時(shí)，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)將會(huì)更加成熟。
