又一巨头Honeywell霍尼韦尔进军液流电池储能领域

分类:前沿资讯

 - 作者:谢伟

 - 发布时间:2021-03-11

【概要描述】大家都好奇他们选择什么电解液成分来做长时储能的液流电池,但公司并没有公布此项信息,甚至连相关的专利申请都查询不到。

国际能源巨头公司Honeywell(霍尼韦尔)于10月26日公布了其正在研发的液流电池技术,该技术采用水性体系根除火灾隐患,电解质使用非稀土元素(比如钒)以降低成本,适用于6-12小时的储能应用场景,也即长时储能领域。Honeywell称公司已秘密研发该液流电池技术数年,但仍未透露具体的电解质成分,因此引起广泛的关注和猜测。

我们对Honeywell申请的专利做了一些搜索,尝试了若干关键词“Flowbattery”、“Energy storage”、“Electrochemical”、“Electrolyte”等,结果一无所获。果真如Honeywell官宣的一样,该技术的研发工作此前严格处于保密状态,因此未曾有过半点新闻报道和专利申请。接着,又对Honeywell以前发布过的招聘职位进行了关键词搜索,也未见任何与flow battery相关的招聘信息。作者本人在液流领域已工作长达十年之久,也未曾听说过Honeywell在研发液流电池技术,只能说他们保密得太好了。

不过,Honeywell在这个时候官宣此项技术,一方面是因为长时储能的市场需求已经开始浮现,正如Honeywell新闻稿中提到的:业界数据显示到2030年的时候,美国长时储能市场将达到137亿美元,会需要不少于115GW的储能功率来支持风光发电。另一方面可能也是因为他们在此之前申请的专利可能马上就要结束18个月的保密期,转而成为公开信息。所以,也许再过一两个月,我们就能通过公开的专利信息得知该技术的具体电解质成分。

Honeywell计划于2022年与美国一家电网公司杜克能源合作测试一个容量为400kWh的实验堆,如果按8小时储能时长计算的话,该实验堆的功率将是50kW。这个实验堆的规模有多大呢?请参看下图中我司的25kW全钒液流电池演示堆(1.4m x 0.8m x 0.6m),那么50kW的实验堆最少是图片电堆的两倍以上大小。如果实验堆测试顺利的话,Honeywell将于2023年开始建设总容量为60MWh的示范项目。

Honeywell负责此项目的公司副总裁BenOwens在新闻发布会后接受记者采访提供了更多的信息,我们节选部分内容如下:

记者:当人们听到液流电池的时候,首先想到的是全钒液流电池,你能提供更多关于次技术的信息吗?

Owens:我今天不能透露更多关于电解质的信息了,但是我可以告诉你它使用的不是稀土元素,储量丰富价格不贵,很容易放大进行生产。

记者:你预估在什么时候长时储能将迎来大规模的市场需求?

Owens:现在的储能市场还是以锂电池为主,我们也一直在做锂电池储能产品,但是它只能适用于放电时长不超过4小时的场景。随着风光发电的渗透率越来越高,我们从电网公司那里和我们自己的模型里都得到一个确定的预测,8到10小时抑或更长12小时的储能技术将是未来储能市场的主要驱动力。我们也会需要一些季节性的调峰储能技术,这个很可能会有储氢技术来实现。但是我们的模型显示如果要让风光发电量占到电网容量的一半以上,储能时长达到12小时的技术是必不可少的,这就是我们决定进入长时储能技术领域的原因。我们看到了风光发电的未来发展节奏,市场前进的速度,我们在这个时间段进入到长时储能技术领域是刚刚好,不早也不晚,这也是我们要公布该项技术的原因。

记者:人们在推广液流技术时的最大卖点就是它的安全性。为什么现在的电力商还是主要选择锂电池储能产品,而不是大规模建设液流电池?

Owens:我们Honeywell兼有锂电池和液流电池两种产品。锂电池虽然能量密度高很多,但是存在很多安全顾虑,因此需要附加的冷却系统、防火系统、气体检测系统等等,多出很多的控制系统,意味着成本的增加。所以我认为,安全性从另一个角度来看还是成本问题。如果不需要为锂电池安装如此多的安全防范控制系统,也许我们就不需要去寻找其他更安全的替代技术了。不过我认为锂电池在储能领域的规模化应用还是有巨大的挑战,成本和安全都是难以解决的问题。

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参考文献:
1.    https://www.honeywell.com/us/en/press/2021/10/honeywell-introduces-new-flow-battery-technology-to-provide-safer-durable-solution-for-large-scale-renewable-energy-storage
2.    https://www.energy-storage.news/we-like-its-ability-to-scale-honeywell-targets-gigawatt-scale-storage-opportunity-with-flow-battery/

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