Никель-водородные аккумуляторы отправляют литий-ионных собратьев в нокаут.
Немецкая энергетическая компания RWE начала тестировать новую технологию аккумуляторов, разработанную NASA для Международной космической станции (МКС). Эти батареи уже находят применение в проектах компании, связанных с ветровой и солнечной энергетикой, сообщает SecurityLab.ru.
В рамках пилотного проекта, который проходит в Милуоки, штат Висконсин, RWE исследует возможности никель-водородных аккумуляторов Energy Storage Vessels (ESVs). Производителем является компания EnerVenue, известная своими достижениями в области металлогидридных технологий. Технология выдерживает свыше 30 тысяч циклов зарядки и разрядки, что делает ее лидером среди коммерческих решений для долгосрочного хранения энергии.
Что такое никель-водородные батареи?
С переходом к возобновляемым источникам энергии потребность в новых технологиях хранения становится всё более актуальной. Традиционные литий-ионные батареи часто оказываются дорогостоящими, к тому же они подвержены риску теплового разгона. Для их безопасного функционирования требуется дополнительное охлаждение, вентиляция и системы пожаротушения. Никель-водородные батареи предлагают альтернативный подход.
Эти аккумуляторы работают по принципу традиционных батарей с наборами электродов, но заключены в герметичные газовые резервуары. Анод использует водород, а катод — гидроксид никеля. При зарядке образуется водородный газ, который затем окисляется во время разряда, превращаясь в воду. Внутреннее давление газа составляет лишь 5% от давления в водородных топливных элементах, что обеспечивает дополнительную безопасность. При избыточном давлении водород превращается обратно в воду, исключая риск аварий.
История разработки технологии
Никель-водородные батареи NASA начали использовать ещё в 1970-х годах для систем МКС. Однако высокая стоимость платиновых катализаторов долгое время ограничивала их коммерческое применение. В 2020 году профессор материаловедения из Стэнфорда И Цуй предложил альтернативный сплав никеля, молибдена и кобальта, что сделало технологию более доступной. Его изобретение привело к созданию компании EnerVenue.
Батареи EnerVenue отличаются исключительной долговечностью. Они рассчитаны на 30 тысяч циклов, что эквивалентно 30 годам использования. Даже после такого длительного срока аккумуляторы сохраняют до 86% своей ёмкости. Кроме того, они функционируют в широком диапазоне температур — от –40°F до 140°F (−40°C до +60°C).
Несмотря на ряд преимуществ, у никель-водородных батарей есть и недостатки. Они обладают меньшей плотностью энергии, что требует большего числа батарей для достижения сопоставимой мощности. Также их производство обходится дороже, чем литий-ионных аналогов. Однако высокая долговечность и устойчивость к экстремальным условиям делают их привлекательным решением для долгосрочного хранения энергии.
Испытания в США
Пилотный проект RWE нацелен на проверку эффективности, устойчивости к температурам, продолжительности работы, характеристик заряда и разряда, а также способности батарей выдерживать циклы. Полученные данные помогут улучшить технологию и подготовить её к масштабной интеграции в проекты компании.
Производители подчёркивают, что ESV обладают высокой гибкостью и безопасностью, поскольку исключают риски теплового разгона, характерные для литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, их легче перерабатывать, что делает технологию экологичной.
RWE активно развивает системы хранения энергии в США, Европе и Австралии. Текущая мощность её батарей составляет 0,7 ГВт, а ещё 1,4 ГВт находятся в стадии строительства. В рамках стратегии Growing Green компания планирует увеличить этот показатель до 6 ГВт к 2030 году.
