Tre esigenze principali della batteria di accumulo di energia, la sicurezza è la più critica
L'accumulo elettrochimico di energia è considerato la principale forma di accumulo di energia nei futuri sistemi energetici. Batterie e PCS rappresentano il valore più elevato e rappresentano le barriere più complesse nella filiera industriale. La domanda principale risiede in elevata sicurezza, lunga durata e bassi costi. Tra questi, la sicurezza è fondamentale. Alcuni esperti del settore hanno affermato che, attualmente, le centrali elettriche ad accumulo elettrochimico si stanno sviluppando rapidamente, ma la sicurezza rappresenta il collo di bottiglia del loro sviluppo su larga scala. L'esplosione della centrale elettrica ad accumulo di energia di Pechino e del progetto di accumulo di energia di Tesla Australia ha lanciato l'allarme anche per il settore dell'accumulo di energia.
A tal fine, i pareri guida sull'accelerazione dello sviluppo di nuovi sistemi di accumulo di energia propongono l'istituzione di standard tecnologici e di sistemi di gestione per la sicurezza, il rafforzamento della gestione della sicurezza antincendio e il rigoroso rispetto dei principi fondamentali della sicurezza; in termini di elevata sicurezza, bassi costi, elevata affidabilità, lunga durata e altri aspetti del progresso a lungo termine; il rafforzamento della sicurezza della ricerca sulle tecnologie di accumulo di energia elettrochimica e così via. La Commissione Nazionale per lo Sviluppo e la Riforma, il Consiglio Nazionale dell'Energia, per organizzare la stesura delle "Misure provvisorie per la gestione sicura delle stazioni di accumulo di energia elettrochimica (Bozza)", è stata inoltre sottoposta il 24 agosto alla consultazione pubblica della comunità, al fine di rafforzare la gestione della sicurezza dell'accumulo di energia.
Caratteristiche principali della batteria al nichel-metallo idruro ad alta sicurezza e lunga durata
I dati della China Battery Industry Association mostrano che l'elettrolita al nichel-metallo idruro offre elevata sicurezza, lunga durata del ciclo, il suo elettrodo positivo è costituito da sfere di nichel, il materiale attivo dell'elettrodo negativo è supportato da una lega di accumulo di idrogeno, appartiene a un materiale relativamente stabile, l'elettrolita acquoso ha buone proprietà ignifughe, non esplode e non provoca incidenti di combustione, la densità energetica del monomero della batteria fino a 140 Wh/kg; durata del ciclo fino a 3.000, ciclo di stato di carica e scarica superficiale fino a 10.000 volte o più; può essere utilizzato per più di 10.000 volte; può essere utilizzato per più di 10.000 volte. Più di 10.000 volte; può mantenere un'elevata velocità di carica e scarica in un ambiente da -40 °C a 60 °C. Le vendite globali di auto ibride Toyota hanno raggiunto oltre 18 milioni e ampiamente equipaggiate con batterie al nichel-metallo idruro, non si è verificato un singolo caso di incidenti di combustione della batteria, l'elevata sicurezza della batteria è stata pienamente verificata.
Inoltre, la carica e la scarica della batteria convertono energia chimica in energia elettrica e la temperatura ha un impatto significativo sulla reazione chimica. Le centrali elettriche ad accumulo di energia sono per lo più installate all'aperto e la maggior parte dei tipi di batterie è influenzata dall'ambiente e dalla temperatura, limitando l'ubicazione delle centrali e indebolendo il ruolo dell'accumulo di energia. Le batterie al nichel-metallo idruro, sia a bassissima che ad alta temperatura, offrono un'eccellente efficienza di carica e scarica, rendendo il sito della centrale elettrica ad accumulo di energia più flessibile, conveniente e con prestazioni complessive migliori, il che ha contribuito a rafforzare la sua partecipazione alla competizione tra diverse tecnologie di batterie.
In effetti, le batterie al nichel-metallo idruro (Ni-MH) hanno rappresentato un precedente nel mercato dell'accumulo di energia. Nel 2020, la Banca Europea per gli Investimenti (BEI) ha investito 47 milioni di euro in Nilar, azienda specializzata in batterie al nichel-metallo idruro, per lo sviluppo di sistemi di accumulo di energia. Nilar si concentra sull'integrazione e l'accumulo di energia rinnovabile, sull'alimentazione di riserva e sulle applicazioni di ricarica di veicoli elettrici. L'investimento mira a promuovere l'integrazione delle batterie in sistemi residenziali, commerciali e industriali, su scala di rete o infrastrutturale. Secondo Frontiers in Polymer Science, il team del Professor Yi Cui presso la Stanford University ha sviluppato una batteria al nichel-metallo idruro (Ni-MH) per applicazioni di energia rinnovabile e accumulo su larga scala, con i vantaggi di una durata di vita estremamente lunga, nessun rischio di incendio o fuga termica, nessuna necessità di manutenzione ordinaria, un buon comportamento a bassa temperatura e costi contenuti. Il team di Cui costruirà un'unità pilota con una capacità di accumulo di 2 megawatt nel 2021 e prevede di aumentarne la capacità a 20 volte tale capacità entro il 2022.
Data di pubblicazione: 24 agosto 2023
