铅酸电池加大创新力度 更好地竞争储能项目

铅酸电池加大创新力度 更好地竞争储能项目

潜水简介：
​​​​​​​电池创新联盟正在向大学、公司和其他机构征询研究项目投标，旨在提高铅酸电池的效率，使其成为一种更经济的储能技术，可以支持可再生能源并提供需求响应。
该科学家和铅电池开发商联盟还认为，由于该技术具有高安全价值和易于回收的特点，非常适合住宅消费电池存储市场。
锂离子电池在储能领域的受欢迎程度远远高于其他任何电池技术，但该联盟推动新研究的目的是通过提高铅电池或铅酸电池的循环寿命（电池可充电和放电的次数）从 1,000 次增加到 5,000 次，从而降低电池成本，而锂离子电池的循环寿命约为 2,500 至 4,000 次，电池创新联盟经理 Matthew Raiford 告诉 Utility Dive。

潜水见解：

铅酸电池已经是一个价值数十亿美元的产业，广泛应用于汽车和工业领域。但对于电力行业来说，与锂离子电池相比，铅酸电池的份额很小，锂离子电池占据了全球电网电池存储市场的 90% 以上。其快速增长的原因之一是成本——根据美国能源部 2019 年《储能技术和成本特性报告》，锂离子电池的项目成本估计为每千瓦时 469 美元，而铅酸电池的项目成本为每千瓦时 549 美元。

但美国能源部的报告发现，铅电池本身的成本为每千瓦时 260 美元，已经低于锂离子电池的资本成本，后者的成本为每千瓦时 271 美元。雷福德表示，如果进一步的研究能够使铅电池在 2022 年前达到平均 5,000 次循环的目标，那么该技术就能够达到美国能源部设定的每千瓦时每次循环运营成本为 3 美分的目标，这是任何一种电池化学技术都无法持续达到的里程碑。

该联盟的提案征求旨在寻找能够延长铅电池使用寿命的进步，使其在整个使用寿命期间充电和放电次数更多，而不会显著降低其效率。该联盟正在寻求研究的一些主题包括研究铅电池在用于需求响应和可再生能源套利时的性能下降。

如果成本问题能够得到解决，那么铅电池的其他特性可能会让它们在某些市场更具吸引力。所用的电解液是水基的，因此电池起火的风险很小。“它们可以承受子弹的撞击，并且仍然安全运行，”雷福德说，这就是军方普遍使用铅电池的原因。

雷福德表示，这种安全功能可能成为加州和德国等地对家用电池存储系统需求不断增长的地区的卖点。

另一个优势是，铅电池主要由铅制成，这是一种常见材料，因此不会遇到从中国和其他地方获取锂的困难 ，而电池存储行业一直担心这个问题。此外，虽然中国是锂离子电池的主要生产国，但美国制造铅电池的产业规模高达 270 亿美元，“而锂离子电池的碳足迹甚至远不及这个数字”，雷福德说。

Wood Mackenzie 储能部门负责人 Daniel Finn-Foley 告诉 Utility Dive，招标书“正确地”将使用寿命作为铅电池必须克服的一个障碍，才能保持竞争力。但他表示，第二个主要障碍是高昂的维护成本。部分由于这些成本，铅电池运营商试图保持满电状态，而不是部分充电，这限制了电池在日益依赖可再生能源的电网中提供服务的能力。

Finn-Foley 表示： “随着电池所有者和运营商越来越依赖存储系统的灵活性，在部分充电状态下运行的能力（例如吸收间歇性太阳能或间歇性提供辅助服务）将至关重要。”