സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സംഭരണം: ചെലവ് നേട്ടങ്ങൾ ഇതുവരെ പ്രകടമായിട്ടില്ല, പക്ഷേ പ്രത്യേക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഭാവി സാധ്യതകൾ
പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ സോഡിയം അയോണുകളുടെ ചലനത്തെ ആശ്രയിച്ചാണ് സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററി ചാർജിംഗും ഡിസ്ചാർജിംഗും പൂർത്തിയാക്കുന്നത്. സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടേതിന് സമാനമാണ്, കൂടാതെ ഘടനയിൽ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്, സെപ്പറേറ്റർ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്നിവയും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. വ്യത്യാസം പ്രധാനമായും പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിലാണ്, സോഡിയം ഉപ്പ് ലിഥിയം ഉപ്പിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു, അലുമിനിയം ഫോയിൽ ചെമ്പ് ഫോയിലിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു.
പ്രവർത്തന താപനില, സുരക്ഷ, സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്, ചാർജിംഗ് വേഗത എന്നിവയാണ് സോഡിയം ബാറ്ററികളുടെ ഗുണങ്ങൾ.
1) സുരക്ഷ. സോഡിയം ബാറ്ററികൾക്ക് ഉയർന്ന സ്ഥിരതയും തെർമൽ റൺഅവേയുടെ കുറഞ്ഞ അപകടസാധ്യതയുമുണ്ട്, ഇത് ഊർജ്ജ സംഭരണ സംവിധാനങ്ങൾക്ക്, പ്രത്യേകിച്ച് വലിയ തോതിലുള്ള ഊർജ്ജ സംഭരണ സൗകര്യങ്ങൾക്ക് നിർണായകമാണ്. സുരക്ഷാ അപകടങ്ങളുടെ സാധ്യത ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കാനും ജീവനക്കാരുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കാനും ഇതിന് കഴിയും.
2) കുറഞ്ഞ താപനില പ്രകടനം. സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് സാധാരണയായി -40℃ മുതൽ 80℃ വരെയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ സ്ഥിരമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, അതേസമയം ടെർനറി ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രവർത്തന താപനില പരിധി സാധാരണയായി -20℃ നും 60℃ നും ഇടയിലാണ്. ആംബിയന്റ് താപനില 0℃ ൽ താഴെയാകുമ്പോൾ, ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടനം ഗണ്യമായി കുറയും, അതേസമയം സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് -80℃ കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ 20% ൽ കൂടുതൽ ശേഷി നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് നിലനിർത്താൻ കഴിയും.
3) സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്.സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് കൂടുതൽ ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളുകളെ നേരിടാൻ കഴിയും, ഇത് ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള ബാറ്ററി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ചെലവും വിഭവ ഉപഭോഗവും കുറയ്ക്കുകയും ഊർജ്ജ സംഭരണ സംവിധാനങ്ങളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള സേവന ജീവിതവും സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങളും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
4) ചാർജിംഗ് വേഗത. സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് 10 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ ചാർജിംഗ് പ്രക്രിയ പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയും, അതേസമയം ത്രിമാന ലിഥിയം ബാറ്ററികൾക്ക് കുറഞ്ഞത് 40 മിനിറ്റും ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്ക് 45 മിനിറ്റും എടുക്കും.
സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന് ചെലവ് നേട്ടം ഒരു പ്രധാന പ്രേരക ഘടകമാണ്. 2022-ൽ തിരിഞ്ഞുനോക്കുമ്പോൾ, അപ്സ്ട്രീം ലിഥിയം കാർബണേറ്റിന്റെ വില കുത്തനെ ഉയർന്നു, ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ വില കുതിച്ചുയർന്നു, ഇത് വ്യവസായത്തെ സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്താൻ പ്രേരിപ്പിച്ചു. കുറഞ്ഞ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വില പോലുള്ള ഗുണങ്ങളുള്ള സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ, ചെലവിൽ മുന്നേറ്റങ്ങൾ കൈവരിക്കുന്നതിനും ലിഥിയം വിഭവങ്ങളുടെ ഉയർന്ന വില മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജ സംഭരണ ചെലവുകളിലെ സമ്മർദ്ദം ലഘൂകരിക്കുന്നതിനും അതുവഴി വിശാലമായ പ്രയോഗ സാധ്യതകൾ നേടുന്നതിനും വാഗ്ദാനമായി കാണുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, കഴിഞ്ഞ രണ്ട് വർഷത്തിനുള്ളിൽ ലിഥിയം കാർബണേറ്റിന്റെ വില തിരിച്ചെത്തി, അതിന്റെ ഫലമായി ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ വിലയും അതിവേഗം കുറഞ്ഞു. ഈ പശ്ചാത്തലത്തിൽ, ആദ്യം ഉയർന്നതായി പ്രതീക്ഷിച്ചിരുന്ന സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ചെലവ് നേട്ടം ഇപ്പോൾ അത്ര പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നില്ല, മാത്രമല്ല അതിന്റെ മത്സരശേഷി ഉയർത്തിക്കാട്ടാൻ കൂടുതൽ ആഴത്തിലുള്ള പര്യവേക്ഷണം ആവശ്യമാണ്. എല്ലാത്തിനുമുപരി, ലിഥിയം കാർബണേറ്റിന്റെ വില 100,000 യുവാനിൽ താഴെയാകുമ്പോൾ, ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ വില ക്രമേണ സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ സൈദ്ധാന്തിക വിലയെ സമീപിക്കും. ഈ രീതിയിൽ, ലിഥിയം ബാറ്ററികളെ അപേക്ഷിച്ച് സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വില വളരെയധികം കുറയും. പകരക്കാരനാകാനുള്ള സാധ്യതയും വിപണിയിൽ അതിന്റെ തുടർന്നുള്ള പ്രമോഷനും നിരവധി തടസ്സങ്ങൾ നേരിടാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് ചെലവ് കുറഞ്ഞ ഗുണങ്ങളുണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ടെങ്കിലും, ഈ നേട്ടം ഇതുവരെ യഥാർത്ഥ വിപണി മത്സരക്ഷമതയിലേക്ക് ഫലപ്രദമായി രൂപാന്തരപ്പെട്ടിട്ടില്ല, കൂടാതെ സൈദ്ധാന്തിക തലത്തിൽ തന്നെ തുടരുന്നു. തുടർന്നുള്ള വികസന പ്രക്രിയയിൽ, സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററി വ്യവസായം ഇപ്പോഴും ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന കണ്ണിയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
മുമ്പ്, 2023 "സോഡിയം വൈദ്യുതിയുടെ ആദ്യ വർഷം" ആയിരിക്കുമെന്ന് വ്യവസായം പൊതുവെ പ്രതീക്ഷിച്ചിരുന്നു, എന്നാൽ വാണിജ്യവൽക്കരണ പ്രക്രിയ വീണ്ടും വീണ്ടും മാറ്റിവച്ചു. 2025 ൽ, സോഡിയം വൈദ്യുതി ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ വ്യാവസായിക വികസനത്തിന് ഒരു വഴിത്തിരിവിലേക്ക് നയിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു.
എന്റെ രാജ്യത്തിന് സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് സവിശേഷമായ തന്ത്രപരമായ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. നിലവിലെ വിപണി വിഹിതം ഇപ്പോഴും ചെറുതാണെങ്കിലും, അന്താരാഷ്ട്ര സാഹചര്യം സങ്കീർണ്ണവും ലിഥിയം വിഭവങ്ങളുടെ വിതരണം അസ്ഥിരവുമാകുമ്പോൾ സോഡിയം പവർ ഒരു പ്രധാന ബാക്കപ്പ് ഓപ്ഷനാണ്, അതിന്റെ പ്രാധാന്യം കുറച്ചുകാണാൻ കഴിയില്ല. ഭാവിയിൽ, സോഡിയം പവറിന്റെ വിപണി വിഹിതം ലിഥിയം പവറിന്റെ വിപണി വിഹിതത്തെ മറികടക്കാൻ പ്രയാസമായിരിക്കാം, പക്ഷേ അത് ക്രമേണ വിപണി വിഭാഗങ്ങളിൽ വികസിക്കുകയും സ്വന്തം നേട്ടങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യും. സമയപരിധി മുതൽ, സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്ക് മുമ്പ് സോഡിയം പവർ വിപണിയിൽ സ്ഥാനം പിടിക്കുകയും ഒരു പ്രത്യേക കാലയളവിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുകയും ചെയ്യുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. 2030 ആകുമ്പോഴേക്കും ഊർജ്ജ സംഭരണ മേഖലയിൽ സോഡിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കുള്ള ആവശ്യം 300GWh കവിയുമെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ്: ഉയർന്ന എനർജി ഡെൻസിറ്റി പരിധി, പക്ഷേ ഇന്റർഫേസ് പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ പ്രധാനമായും പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ, സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ, മറ്റ് പ്രധാന വസ്തുക്കൾ എന്നിവ ചേർന്നതാണ്. ദ്രാവക ബാറ്ററികളുടെ കത്തുന്ന ദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾക്ക് പകരം സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ തീപിടിക്കാത്ത ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതാണ് പ്രധാന വ്യത്യാസം.
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററിയിലെ ദ്രാവക ഉള്ളടക്കമനുസരിച്ച്, സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളെ സെമി-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ എന്നും സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ എന്നും തിരിക്കാം. അക്കാദമിക് സമൂഹത്തിന്റെ നിർവചനം അനുസരിച്ച്, 10% ൽ കൂടുതൽ ദ്രാവക ഉള്ളടക്കമുള്ള ബാറ്ററി ഒരു ദ്രാവക ബാറ്ററിയാണ്; 5%-10% ദ്രാവക ഉള്ളടക്കമുള്ള ബാറ്ററി ഒരു സെമി-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററിയായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു. സെമി-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററിയിലെ ദ്രാവകം (ക്വിങ്ടാവോ എനർജി അതിനെ ഒരു വെറ്റിംഗ് ഏജന്റ് എന്ന് നിർവചിക്കുന്നു) ദ്രാവക ബാറ്ററിയിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. വെറ്റിംഗ് ഏജന്റിന് ഒരൊറ്റ ഘടകം മാത്രമേയുള്ളൂ, ഇത് ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക ഇന്റർഫേസിന്റെ ഈർപ്പം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ബാറ്ററി പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററിയിൽ ദ്രാവക ഘടകങ്ങളൊന്നും അടങ്ങിയിട്ടില്ല.
പരമ്പരാഗത ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെയും ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെയും സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം.
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്ക് മൂന്ന് പ്രധാന ഗുണങ്ങളുണ്ട്: 1) ഉയർന്ന സുരക്ഷ: ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ തീപിടിക്കാത്തവയാണ്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ മികച്ച സ്ഥിരതയും മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. 2) ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത പരിധി: ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾക്ക് വിശാലമായ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ വിൻഡോ ഉണ്ട്, ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കളുമായുള്ള പാർശ്വ പ്രതികരണങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നു, ലഭ്യമായ ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കളുടെ ശ്രേണി വിശാലമാക്കുന്നു. 3) ദൈർഘ്യമേറിയ സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്: ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ബാഷ്പീകരിക്കാൻ എളുപ്പമല്ല, ചോർച്ച പ്രശ്നവുമില്ല. ദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെയും സെപ്പറേറ്ററുകളുടെയും ഉന്മൂലനം കാരണം സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്ക് ഭാരം കുറവാണ്.
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്ക് കാര്യമായ പ്രകടന ഗുണങ്ങളുണ്ട്, പക്ഷേ പ്രായോഗികതയുടെയും വ്യവസായവൽക്കരണത്തിന്റെയും കാര്യത്തിൽ ഇനിയും ഒരുപാട് ദൂരം പോകാനുണ്ട്, അവ ഇപ്പോഴും ചില സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു.
1) അയോൺ ഗതാഗത പ്രശ്നം: ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ അയോൺ ചാലകത കുറവാണ്, ഇത് ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.
2) ലിഥിയം ഡെൻഡ്രൈറ്റ് പ്രശ്നം: അവ പരലുകൾക്കുള്ളിലും അവയ്ക്കിടയിലും വളർന്ന് ബാറ്ററി ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിനും പരാജയത്തിനും കാരണമാകും.
3) ഇന്റർഫേസ് പ്രശ്നം: ഇലക്ട്രോഡിനും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനും ഇടയിലുള്ള സമ്പർക്ക പ്രദേശം ചെറുതാണ്, ഇത് ഇന്റർഫേസ് ഇംപെഡൻസ് വർദ്ധിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ ലിഥിയം അയോണുകളുടെ നേരിട്ടുള്ള ചാലകതയ്ക്ക് അനുയോജ്യമല്ല.
4) ചെലവ് പ്രശ്നം: 2024 ജൂലൈ അവസാനം, NCM പ്രിസ്മാറ്റിക് പവർ ബാറ്ററി സെല്ലിന്റെ വില 0.46RMB/Wh ആയിരുന്നു, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് സ്ക്വയർ പവർ ബാറ്ററി സെല്ലിന്റെ വില 0.37RMB/Wh ആയിരുന്നു; സിൻവാങ്ഡയുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, പോളിമർ സംവിധാനങ്ങളുള്ള ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെ വില 2.00-ൽ 2026RMB/Wh ആയി കുറയും. നിലവിൽ, സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെ വില താരതമ്യേന കൂടുതലാണ്, അടുത്ത 3-5 വർഷത്തിനുള്ളിൽ കുറയാനുള്ള സാധ്യത ഇപ്പോഴും പ്രവചനാതീതമാണ്.
സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ കാര്യത്തിൽ, സൾഫൈഡ് റൂട്ടിന് ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെ മേഖലയിൽ വലിയ വികസന സാധ്യതകളുണ്ട്, കൂടാതെ മുൻനിര ബാറ്ററി നിർമ്മാതാക്കൾ അതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. അവയിൽ, മുൻഗാമിയായ ലിഥിയം സൾഫൈഡ് ചെലവ് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന കണ്ണിയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററി പ്രകടനത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഘടകമെന്ന നിലയിൽ, സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളിലെ സൾഫൈഡുകൾ ഉയർന്ന ചാലകതയും മികച്ച പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനവും ഉള്ളതായി ഉയർന്നുവന്നിട്ടുണ്ട്. പ്രത്യേകിച്ചും, ലിഥിയം ഫോസ്ഫറസ് സൾഫർ ക്ലോറിൻ അതിന്റെ ചെലവ് നേട്ടത്താൽ വേറിട്ടുനിൽക്കുകയും വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തിനുള്ള മുഖ്യധാരാ തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറുകയും ചെയ്തു. നിലവിലെ വിപണി വില 20,000-40,000 RMB/kg പരിധിയിലാണ്.
എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം സൾഫൈഡ് പ്രീക്വാർസറുകളുടെ നിലവിലെ വില ഉയർന്ന നിലയിൽ തുടരുന്നു, ടണ്ണിന് 5 ദശലക്ഷം യുവാനിൽ കൂടുതൽ വില ഈടാക്കുന്നു, ഇത് ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് വളരെയധികം തടസ്സമാകുന്നു. തുടർന്നുള്ള പ്രക്രിയകളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും തുടർച്ചയായ നവീകരണത്തോടെ, അതിന്റെ വില ഗണ്യമായി കുറയുമെന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു. അതേസമയം, എല്ലാ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെയും വാണിജ്യവൽക്കരണത്തിലേക്കുള്ള പാതയും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ വെല്ലുവിളികളെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഫ്രണ്ട്-എൻഡ് ഫിലിം രൂപീകരണ ലിങ്കിൽ. സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മെംബ്രണിന്റെ കനം, മെറ്റീരിയൽ ഡിസ്പേഴ്സണിന്റെ ഏകീകൃതത, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെ പരന്നത എന്നിവയ്ക്കുള്ള നിയന്ത്രണ ആവശ്യകതകൾ കർശനമാണ്, കൂടാതെ മൈക്രോൺ അല്ലെങ്കിൽ നാനോമീറ്റർ തലത്തിലേക്ക് പോലും കൃത്യമായിരിക്കണം. നിലവിൽ, ഉൽപ്പാദന ഉപകരണങ്ങൾ ഇതുവരെ പക്വത പ്രാപിച്ചിട്ടില്ല, കൂടാതെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദന ആവശ്യങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.
2025-ൽ, വിവിധ തരം സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെ ആഗോള വിപണി നൂറുകണക്കിന് ബില്യൺ യുവാൻ വിലമതിക്കും. സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്ക് അവയുടെ സുരക്ഷാ ഗുണങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും പ്രയോജനപ്പെടുത്താനും ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കാനും, നിരക്ക് പ്രകടനം, സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും കഴിയുമെങ്കിൽ, പ്രത്യേക അനുകൂല സാഹചര്യങ്ങളിൽ അവയ്ക്ക് ഒരു വലിയ സാധ്യതയുള്ള ഉപഭോക്തൃ അടിത്തറ ഉണ്ടാകും. കൂടാതെ, സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെ വിലയിൽ ഒരു വഴിത്തിരിവ് ഉണ്ടായാൽ, വിപണി ഇടം കൂടുതൽ വികസിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ഫ്ലോ ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ്: ഭാവിയിൽ ദീർഘകാല എനർജി സ്റ്റോറേജിനുള്ള വ്യതിരിക്തമായ നേട്ടങ്ങൾ
പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകളും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലായനിയിലെ സജീവ വൈദ്യുതിയുടെ തരങ്ങളും അനുസരിച്ച് ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികളെ സിങ്ക്-ഇരുമ്പ് ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികൾ, സിങ്ക്-ബ്രോമിൻ ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികൾ, ഓൾ-ഇരുമ്പ് ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികൾ, ഇരുമ്പ്-ക്രോമിയം ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികൾ, ഓൾ-വനേഡിയം ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികൾ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. അവയിൽ, അപ്സ്ട്രീം, ഡൗൺസ്ട്രീം വ്യവസായങ്ങളുടെ വികസനത്തോടൊപ്പം വാണിജ്യവൽക്കരണത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിൽ വനേഡിയം ബാറ്ററികൾ നേതൃത്വം നൽകിയിട്ടുണ്ട്.
ഓൾ-വനേഡിയം ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററി എന്നത് വനേഡിയം സജീവ വസ്തുവായി രക്തചംക്രമണ ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ ഉള്ള ഒരു ബാറ്ററിയാണ്. ഒരു ബാഹ്യ പമ്പ് വഴി ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ബാറ്ററി സ്റ്റാക്കിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മെക്കാനിക്കൽ പവറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സ്റ്റോറേജ് ടാങ്കിനും ഹാഫ് സെല്ലിനും ഇടയിൽ ചുറ്റുന്നു, ഇലക്ട്രോഡ് പ്രതലത്തിലൂടെ ഒഴുകി ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതികരണം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഇരട്ട ഇലക്ട്രോഡ് പ്ലേറ്റുകൾ ശേഖരിച്ച് വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടത്തുന്നു, അതുവഴി രാസ ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നത് സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നു. ഈ സവിശേഷമായ സർക്കുലേറ്റിംഗ് ഫ്ലോ വർക്കിംഗ് മോഡ് വനേഡിയം ബാറ്ററികൾക്ക് ഊർജ്ജ സംഭരണ ശേഷിയിൽ വഴക്കം നൽകാൻ അനുവദിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് വോളിയം ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ വ്യത്യസ്ത ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാനും കഴിയും.
ഓൾ-ഫ്ലോ ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം
ദീർഘകാല ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ വനേഡിയം ബാറ്ററികൾക്ക് സവിശേഷമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. വനേഡിയം ബാറ്ററികളുടെ ശക്തി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ബാറ്ററി സ്റ്റാക്കാണ്, കൂടാതെ ഊർജ്ജ സംഭരണ ശേഷി ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, രണ്ടും പരസ്പരം സ്വതന്ത്രമാണ്. ചെലവിന്റെ കാര്യത്തിൽ, വനേഡിയം ബാറ്ററികൾക്ക് ഊർജ്ജ സംഭരണ സമയത്തോടൊപ്പം പവർ യൂണിറ്റുകളുടെ വിലയും ഫലപ്രദമായി അമോർട്ടൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതുവഴി Wh-ന് ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് ദീർഘകാല ഊർജ്ജ സംഭരണവുമായി വളരെ പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, വൈദ്യുതി വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ടെങ്കിൽ, ബാറ്ററി സ്റ്റാക്കുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും; ശേഷി വികസിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ടെങ്കിൽ, വൈവിധ്യമാർന്ന ഊർജ്ജ സംഭരണ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സാന്ദ്രതയും വോളിയവും മാറ്റാൻ കഴിയും, ഇത് ഊർജ്ജ സംഭരണ മേഖലയ്ക്ക് വളരെ വാഗ്ദാനമായ ഒരു സാങ്കേതിക പരിഹാരം നൽകുന്നു.
ഓൾ-ഫ്ലോ ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ്: ഔട്ട്പുട്ട് പവറും സ്റ്റോറേജ് കപ്പാസിറ്റിയും സ്വതന്ത്രമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും.
സുരക്ഷയുടെയും സൈക്കിൾ ലൈഫിന്റെയും കാര്യത്തിൽ വനേഡിയം ബാറ്ററികൾ മികച്ച സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു.
1) വനേഡിയം ബാറ്ററികൾ അജൈവ ജലത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയ്ക്ക് ജ്വലനത്തിനും സ്ഫോടനത്തിനും സാധ്യതയില്ല, കൂടാതെ സാധാരണ താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും സ്ഥിരമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് താപ റൺവേയുടെ സാധ്യത പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാതാക്കുന്നു. ബാറ്ററി സിസ്റ്റം നല്ല സ്ഥിരത കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ കാര്യക്ഷമമായ ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സംവിധാനത്തിലൂടെ, ഇത് പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കുന്നു.
2) സൈക്കിൾ ലൈഫിന്റെ കാര്യത്തിൽ, കലണ്ടർ ലൈഫ് 25 വർഷത്തിലെത്താം, ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണം 16,000 തവണയിലെത്താം, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോഡുകൾ പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയയിൽ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്നില്ല, കൂടാതെ ഡീപ് ചാർജും ഡിസ്ചാർജും ബാറ്ററി ലൈഫിനെ ബാധിക്കില്ല. ശേഷി പൂജ്യം ഡീകേ അവസ്ഥ നിലനിർത്താൻ കഴിയും. വനേഡിയം ബാറ്ററികൾക്ക് മുഴുവൻ ലൈഫ് സൈക്കിളിലും 100% ശേഷി നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് കൈവരിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ കാര്യക്ഷമത ഡീകേ സംഭവിക്കുന്നില്ല, ഇത് ദീർഘകാല സ്ഥിരതയുള്ള ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിനും വിതരണത്തിനും ഒരു ഉറച്ച ഉറപ്പ് നൽകുന്നു.
2024-ൽ, ചൈനയുടെ ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജിന്റെ സ്ഥാപിത ശേഷി ആദ്യമായി GWh കവിഞ്ഞു, 1.81GWh ആയി. GGII അനുസരിച്ച്, ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികൾ വേഗത്തിൽ തുളച്ചുകയറുന്നു. 2024 ജനുവരി മുതൽ നവംബർ വരെ, ചൈനയുടെ ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററി ബിഡ്ഡിംഗ് പ്രോജക്റ്റുകളിൽ ഏകദേശം 60% വും വനേഡിയം ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികൾ + ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികൾ (LFP) എന്നിവയുടെ ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് പ്രോജക്റ്റുകളാണ്. ലിക്വിഡ് ഫ്ലോ ബാറ്ററി സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വില കുറഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, 2-ൽ ഇത് 2026MB/Wh-ൽ താഴെയായി കുറയുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണം: സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജനെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാനും ലോഹശാസ്ത്രം, ഗതാഗതം തുടങ്ങിയ വിവിധ മേഖലകളിൽ ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും.
ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജത്തെ വ്യത്യസ്ത വിഭാഗങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് വ്യക്തമായി വിഭജിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ഇടുങ്ങിയ അർത്ഥത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണം "വൈദ്യുതി-ഹൈഡ്രജൻ-വൈദ്യുതി" എന്ന പരിവർത്തന പ്രക്രിയയെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയാണ്. വൈദ്യുതി വിതരണം മിച്ചമുള്ളപ്പോൾ, പ്രത്യേകിച്ച് പീക്ക് അല്ലാത്ത സമയങ്ങളിൽ, ഈ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് വലിയ തോതിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന പ്രവർത്തനങ്ങൾ ശക്തമായി നടത്താനും ശരിയായ സംഭരണത്തിനായി വൈദ്യുതിയെ വിജയകരമായി നൈപുണ്യത്തോടെ ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റാനും കഴിയും. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജം ഒരു കരുതൽ ഊർജ്ജമായി ഉപയോഗിക്കാനും ആവശ്യാനുസരണം താഴ്ന്ന പ്രദേശങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വ്യവസായങ്ങൾക്ക് നൽകാനും കഴിയും; പീക്ക് വൈദ്യുതി ആവശ്യകത വരുമ്പോഴും വൈദ്യുതി ആവശ്യകത കുത്തനെ ഉയരുമ്പോഴും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജനെ വേഗത്തിൽ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാനും സമയബന്ധിതമായി ഗ്രിഡിലേക്ക് കൈമാറാനും ഇന്ധന സെല്ലുകളുടെ പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെയും ആവശ്യകതയുടെയും സന്തുലിതാവസ്ഥ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ ഫലപ്രദമായി ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.
വിശാലമായ അർത്ഥത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണം "വൈദ്യുതി-ഹൈഡ്രജൻ" എന്നതിന്റെ വൺ-വേ കൺവേർഷൻ സ്വഭാവസവിശേഷതകളെ ഊന്നിപ്പറയുന്നു. സംഭരിച്ച ഹൈഡ്രജൻ ഗതാഗതം, സ്റ്റീൽ തുടങ്ങിയ പല മേഖലകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ വാഹനങ്ങൾക്ക് ഊർജ്ജം പകരുന്നതിനും സ്റ്റീൽ വ്യവസായത്തിന്റെ ഹരിതവും കുറഞ്ഞ കാർബൺ പരിവർത്തനത്തിനും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം; അല്ലെങ്കിൽ സങ്കീർണ്ണമായ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയിലൂടെ, രാസ ഉൽപ്പാദനം പോലുള്ള മറ്റ് വ്യവസായങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഹൈഡ്രജനെ മെഥനോൾ, അമോണിയ തുടങ്ങിയ വിലയേറിയ രാസ ഡെറിവേറ്റീവുകളാക്കി മാറ്റാം. പരിവർത്തനത്തിനും പ്രയോഗത്തിനും ശേഷം, വൈദ്യുതി ഉൽപാദനത്തിനായി ഹൈഡ്രജൻ ഇനി പവർ ഗ്രിഡിലേക്ക് തിരികെ ഒഴുകില്ല.
ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന് താഴെപ്പറയുന്ന പ്രധാന ഗുണങ്ങളുണ്ട്:
1) ദീർഘകാലം: ദീർഘകാല ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ഊർജ്ജ വാഹകരുടെ ചലനശേഷിയും ശേഷിയുടെയും ശക്തിയുടെയും വിഘടിപ്പിക്കലുമാണ്. പമ്പ് ചെയ്ത സംഭരണത്തിനും കംപ്രസ് ചെയ്ത വായു ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിനും ഊർജ്ജ വാഹകരുടെ ചലനശേഷി ഉണ്ടെങ്കിലും, അവയുടെ പ്രയോഗം ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ സ്ഥാനം അനുസരിച്ച് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണം 4 മണിക്കൂറിൽ കൂടുതൽ നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ചാർജിംഗിനും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനും കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ സീസണൽ ഊർജ്ജ കൈമാറ്റം കൈവരിക്കാനും കഴിയും. ഇതിന്റെ ശരാശരി തുടർച്ചയായ ഡിസ്ചാർജ് സമയം 500-1000 മണിക്കൂറിൽ എത്താം. ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ സ്വയം-ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് വളരെ കുറവാണ്, ഏതാണ്ട് പൂജ്യമാണ്, ഇത് ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ നിയന്ത്രണങ്ങളില്ലാതെ ഒരു വർഷത്തിൽ കൂടുതൽ ഊർജ്ജ സംഭരണ ചക്രങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടാൻ അതിനെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.
2) വലിയ ശേഷി: ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനിലെ ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത 143 MJ/kg (ഏകദേശം 40kWh/kg) വരെ എത്താം, ഇത് ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ പോലുള്ള ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ 100 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്; കലോറിഫിക് മൂല്യത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഹൈഡ്രജന്റെ കലോറിഫിക് മൂല്യം 120MJ/kg വരെ എത്താം, ഇത് കൽക്കരി, പ്രകൃതിവാതകം, എണ്ണ തുടങ്ങിയ പരമ്പരാഗത ഫോസിൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെ 3-4 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. 100 GWh-ൽ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ചുരുക്കം ചില ഊർജ്ജ സംഭരണ രീതികളിൽ ഒന്നാണ് ഊർജ്ജ സംഭരണം.
വ്യത്യസ്ത ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യകളിലുടനീളമുള്ള ഡിസ്ചാർജ് സമയത്തിന്റെയും ശേഷി പ്രകടനത്തിന്റെയും താരതമ്യം
3) മേഖലാാന്തരീക്ഷം: വാതക, ദ്രാവക, ഖര രൂപങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ വിവിധ രീതികളിൽ ഹൈഡ്രജൻ കൊണ്ടുപോകാൻ കഴിയും. വൈദ്യുതി പ്രസരണ, വിതരണ ശൃംഖല ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നില്ല, കൂടാതെ മേഖലാാന്തരീക്ഷ പീക്ക് ലോഡ് നിയന്ത്രണം കൈവരിക്കാനും കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, വൈദ്യുത രാസ ഊർജ്ജ സംഭരണ കേന്ദ്രങ്ങൾ പവർ ഗ്രിഡും ഗതാഗത സാഹചര്യങ്ങളും പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ മേഖലാാന്തരീക്ഷ പീക്ക് ലോഡ് നിയന്ത്രണം കൈവരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. പ്രത്യേകിച്ച് കടൽത്തീര കാറ്റാടി ഊർജ്ജ വികസനത്തിൽ, കടൽത്തീര കാറ്റാടി വൈദ്യുതിയുടെ വലിയ തോതിലുള്ള വികസനത്തോടെ, കടൽത്തീര വൈദ്യുതിയുടെ പ്രക്ഷേപണവും ഉപഭോഗവും ഒരു വെല്ലുവിളിയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കടൽത്തീര കാറ്റാടി വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നത് വലിയ തോതിലുള്ള ഗ്രിഡ് കണക്ഷന്റെയും കടൽത്തീര കാറ്റാടി വൈദ്യുതിയുടെ ഉപഭോഗത്തിന്റെയും ആഴക്കടൽ വൈദ്യുതി പ്രക്ഷേപണത്തിന്റെ ഉയർന്ന ചെലവിന്റെയും പ്രശ്നങ്ങൾ ഫലപ്രദമായി പരിഹരിക്കും.
ഊർജ്ജത്തിന്റെ ആത്യന്തിക രൂപമാണ് ഹൈഡ്രജൻ എന്ന് പറയാം. ജലത്തിന്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിലൂടെ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അത് ഏതാണ്ട് അക്ഷയമാണ്; ഓക്സിജനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും, കൂടാതെ ജലം മാത്രമേ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നുള്ളൂ, അത് യഥാർത്ഥത്തിൽ പൂജ്യം കാർബൺ ഉദ്വമനമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണവും ഗതാഗതവും നേരിടുന്ന വെല്ലുവിളികളും ഗുരുതരമാണ്. ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള വാതകത്തിലായാലും താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള ദ്രാവകത്തിലായാലും ഗതാഗത സമയത്ത് ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രത്യേക ഭൗതിക, രാസ ഗുണങ്ങൾ സുരക്ഷാ അപകടസാധ്യതകളോടൊപ്പമുണ്ട്. കൂടാതെ, ഹൈഡ്രജന്റെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത അതിന്റെ കുറഞ്ഞ ഗതാഗത കാര്യക്ഷമതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ പോലും, 49 ടൺ ഭാരമുള്ള ഒരു ഹെവി ട്രക്കിന് ഏകദേശം 300 കിലോഗ്രാം ഹൈഡ്രജൻ മാത്രമേ കൊണ്ടുപോകാൻ കഴിയൂ. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജന്റെ വളരെ കുറഞ്ഞ തിളനില അതിന്റെ ദ്രാവകാവസ്ഥ നിലനിർത്തുന്നതിന് വലിയ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഊർജ്ജ ചെലവുകളും നിക്ഷേപിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണം ഒരു സ്തംഭ വ്യവസായമായി മാറുമ്പോൾ, ശ്രദ്ധിക്കേണ്ട രണ്ട് പ്രധാന ഘട്ടങ്ങളുണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു:
ആദ്യ വഴിത്തിരിവ്: ആഗോളതലത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ വികസനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിനായി നയങ്ങൾ രൂപീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. 2024 നവംബറിൽ, വ്യവസായ, വിവരസാങ്കേതിക മന്ത്രാലയം "പുതിയ ഊർജ്ജ സംഭരണ നിർമ്മാണ വ്യവസായത്തിന്റെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വികസനത്തിനുള്ള പ്രവർത്തന പദ്ധതി" (അഭിപ്രായങ്ങൾക്കുള്ള കരട്) സംബന്ധിച്ച് പരസ്യമായി അഭിപ്രായങ്ങൾ അഭ്യർത്ഥിച്ചു. കംപ്രസ് ചെയ്ത വായു പോലുള്ള ദീർഘകാല ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികസനവും ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ സംഭരണം പോലുള്ള ദീർഘകാല ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ഉചിതമായ മുൻകൂർ ലേഔട്ടും അഭിപ്രായങ്ങൾ ചൂണ്ടിക്കാട്ടി. പുതിയ ഊർജ്ജ സംഭരണം ന്യായമായും ക്രമീകരിക്കുന്നതിനും കാറ്റ്, സൗരോർജ്ജ ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണം പോലുള്ള പുതിയ ഊർജ്ജ പ്രയോഗ സാഹചര്യങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും താപവൈദ്യുതിയെ സജീവമായി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുക. മരുഭൂമികൾ, ഗോബി, തരിശുഭൂമികൾ പോലുള്ള പുതിയ ഊർജ്ജം സമ്പന്നവും പ്രാദേശിക ആഗിരണം ശേഷി കുറവുമായ പ്രദേശങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഉപയോഗം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുക.
രണ്ടാമത്തെ വഴിത്തിരിവ്: ഓഫ്ഷോർ കാറ്റാടി ഊർജ്ജ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനവും സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യയും വാണിജ്യവൽക്കരിക്കുമ്പോൾ, സ്റ്റീൽ, സിമൻറ് തുടങ്ങിയ വ്യാവസായിക മേഖലകളുടെയും ഗ്രീൻ മെഥനോൾ, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയുടെയും ഉൽപ്പാദനത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജം ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. 2035 ആകുമ്പോഴേക്കും ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ ഉൽപ്പാദന ശേഷി 5 ട്രില്യൺ യുവാനിലെത്തുമെന്നും ഇത് ഊർജ്ജ വ്യവസായത്തിലെ ഒരു പ്രധാന ശക്തിയായി മാറുമെന്നും പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ചെലവ് വശത്ത്, ഹൈഡ്രജൻ സ്റ്റേഷനുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള നിലവിലെ ചെലവ് കൂടുതലാണ്. ഒരു സാധാരണ ഹൈഡ്രജൻ സ്റ്റേഷന്റെ നിർമ്മാണ ചെലവ് കുറഞ്ഞത് 2 ദശലക്ഷം യുഎസ് ഡോളറാണ്, ഏകദേശം 15 ദശലക്ഷം യുവാൻ, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ഹൈഡ്രജനേഷൻ സംവിധാനത്തിന്റെ വില 20 ദശലക്ഷം യുവാൻ വരെ ഉയർന്നതാണ്. അവയിൽ, ഹൈഡ്രജൻ സ്റ്റേഷനുകളുടെ വിലയുടെ 30% ഹൈഡ്രജൻ കംപ്രസ്സറുകളാണ്. പരിമിതമായ ചെലവ് കുറയ്ക്കൽ സ്ഥലത്തിന്റെ വെല്ലുവിളി നേരിടുന്നതിനാൽ, ആഭ്യന്തര ഹൈഡ്രജൻ കംപ്രസ്സർ കമ്പനികൾ ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തിയും വിപണി മത്സരക്ഷമതയും കൈവരിക്കുന്നതിന് സാങ്കേതിക നവീകരണം അടിയന്തിരമായി വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ്: '1+1>2' പ്രഭാവം നേടുന്നതിന് ഒന്നിലധികം സ്റ്റോറേജ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.
ദി ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം രണ്ടോ അതിലധികമോ വ്യത്യസ്ത ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യകളെ ഒന്നിലേക്ക് സമർത്ഥമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. പലരുടെയും ശക്തികളിൽ നിന്ന് പഠിക്കുകയും വിവിധ ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ അതുല്യമായ ഗുണങ്ങൾ പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കുകയും അതുവഴി കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും വഴക്കമുള്ളതുമായ ഊർജ്ജ സംഭരണവും മികച്ച മാനേജ്മെന്റ് ലക്ഷ്യങ്ങളും കൈവരിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ലക്ഷ്യം.
ശക്തമായ പൂരക പ്രകടനം, ഒന്നിലധികം പ്രവർത്തനങ്ങൾ, അപകടസാധ്യത വ്യാപനം, ഉയർന്ന സമഗ്ര കാര്യക്ഷമത എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളിലൂടെ "1+1>2" ന്റെ പ്രഭാവം കൈവരിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് വ്യവസായത്തിൽ വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. 2022-ൽ, നാഷണൽ ഡെവലപ്മെന്റ് ആൻഡ് റിഫോം കമ്മീഷനും നാഷണൽ എനർജി അഡ്മിനിസ്ട്രേഷനും പുറത്തിറക്കിയ "പുതിയ എനർജി സ്റ്റോറേജ് ഡെവലപ്മെന്റിനായുള്ള 14-ാം പഞ്ചവത്സര പദ്ധതി", സിസ്റ്റം ആവശ്യങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഒന്നിലധികം എനർജി സ്റ്റോറേജ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ സംയുക്ത പ്രയോഗത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുമെന്നും സംയോജിത എനർജി സ്റ്റോറേജിന്റെ പൈലറ്റ് ഡെമോൺസ്ട്രേഷനുകൾ നടത്തുമെന്നും പരാമർശിച്ചു.
ഒരു വർഗ്ഗീകരണ വീക്ഷണകോണിൽ, ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററികളുടെയും ബാറ്ററികളുടെയും സംയോജനത്തെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, വ്യത്യസ്ത രാസ സംവിധാനങ്ങളുടെ ബാറ്ററികളുടെ സംയോജനം, എല്ലായ്പ്പോഴും സ്ഥിരതയുള്ള ഊർജ്ജ വിതരണം കൈവരിക്കുന്നതിന് അവയുടെ ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് സ്വഭാവസവിശേഷതകളിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു; ബാറ്ററികളും സൂപ്പർകപ്പാസിറ്ററുകളും സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ആദ്യത്തേത് ദീർഘകാല ഊർജ്ജ കരുതൽ ഉറപ്പാക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് ഊർജ്ജ വിടവ് നികത്താൻ തൽക്ഷണ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ആവശ്യകത സാഹചര്യങ്ങളിൽ വേഗത്തിൽ പ്രതികരിക്കുന്നതിന് അൾട്രാ-ഹൈ പവർ ഡെൻസിറ്റിയെ ആശ്രയിക്കുന്നു; മൂന്നാമതായി, ബാറ്ററികളും ഫ്ലൈ വീലുകളും ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഫ്ലൈ വീലുകൾ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നതിന് ഹൈ-സ്പീഡ് റൊട്ടേഷനെ ആശ്രയിക്കുന്നു, ഇത് ഹ്രസ്വകാല, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി പവർ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളെ എളുപ്പത്തിൽ നേരിടാൻ കഴിയും, സ്ഥിരതയുള്ള പവർ ഔട്ട്പുട്ട് ഉറപ്പാക്കാൻ ബാറ്ററികളെ പൂരകമാക്കുന്നു; ബാറ്ററികളുടെയും ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണത്തിന്റെയും സംയോജനവുമുണ്ട്, ഇത് ഊർജ്ജ സംഭരണ സമയത്തിന്റെ അതിരുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ഹൈഡ്രജന്റെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും വഴക്കമുള്ള പരിവർത്തന സവിശേഷതകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
നിലവിൽ, എന്റെ രാജ്യത്തെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് മേഖലയിൽ ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികളാണ് ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, സിംഗിൾ ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ടെക്നോളജി റൂട്ടിന് അന്തർലീനമായ പോരായ്മകളുണ്ട്, കൂടാതെ ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് ഫലപ്രദമായി അത് നികത്തും. ഒരു പ്രത്യേക എനർജി സ്റ്റോറേജ് സാങ്കേതികവിദ്യ പെട്ടെന്ന് തകരാറിലാകുകയോ പരാജയപ്പെടുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ, മറ്റ് പിന്തുണയ്ക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് സമയബന്ധിതമായി ഊർജ്ജ സംഭരണവും പ്രകാശനവും തുടർച്ചയായി ഉറപ്പാക്കാനും സിസ്റ്റത്തിന്റെ സ്ഥിരമായ പ്രവർത്തനം നിലനിർത്താനും കഴിയും.
നിലവിൽ, ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ മറ്റ് സാങ്കേതിക റൂട്ടുകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്ന പ്രോജക്റ്റുകളുടെ പ്രയോഗം ക്രമേണ നടപ്പിലാക്കിയിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ ഒന്നിലധികം സാഹചര്യങ്ങളുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി വിവിധ പുതിയ ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പരസ്പരം സഹകരിക്കുന്നു. GGII അനുസരിച്ച്, 2024 ജനുവരി മുതൽ നവംബർ വരെയുള്ള ചൈനീസ് ഫ്ലോ ബാറ്ററി ബിഡ്ഡിംഗ് പ്രോജക്റ്റുകളിൽ, ഓൾ-വനേഡിയം ഫ്ലോ ബാറ്ററി + ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററി (LFP) ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് പ്രോജക്റ്റുകൾ ഏകദേശം 60% വരും. CESA പ്രകാരം, 2024 ജനുവരി മുതൽ ഒക്ടോബർ വരെ, എന്റെ രാജ്യത്തെ ആകെ 10 ഹൈബ്രിഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് പ്രോജക്റ്റുകൾക്ക് പുതുതായി സ്ഥാപിച്ച ശേഷിയുണ്ട്, മൊത്തം സ്കെയിൽ 1.4GW/4.6GWh ആണ്, ഇത് ശേഷിയുടെ 7.92%, ശരാശരി 3.28 മണിക്കൂർ ദൈർഘ്യം, മൊത്തം നിക്ഷേപം 6.7 ബില്യൺ RMB-ൽ കൂടുതലാണ്.
മറ്റ് ഉയർന്നുവരുന്ന ഊർജ്ജ സംഭരണികൾ: നിരവധി ബോട്ടുകൾ മത്സരിക്കുന്നു, എല്ലാവർക്കും അവസരങ്ങളുണ്ട്
1) കംപ്രസ് ചെയ്ത വായു ഊർജ്ജ സംഭരണം: വായു കംപ്രസ് ചെയ്ത് ഒരു ഗ്യാസ് ടാങ്കിൽ സൂക്ഷിക്കുക, തുടർന്ന് ഒരു ഊർജ്ജ പരിവർത്തന ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ച് ഗ്യാസ് ടാങ്കിലെ വായുവിനെ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമോ വൈദ്യുതോർജ്ജമോ ആക്കി മാറ്റുക, അതുവഴി ഊർജ്ജ സംഭരണവും പ്രകാശനവും സാധ്യമാക്കുക. കംപ്രസ് ചെയ്ത വായു ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് വലിയ ശേഷി, നീണ്ട ഊർജ്ജ സംഭരണ ചക്രം, ഹ്രസ്വ നിർമ്മാണ ചക്രം, താരതമ്യേന വഴക്കമുള്ള സൈറ്റ് ലേഔട്ട് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. സംഭരണ മാധ്യമം വായു മാത്രമാണ്, സ്ഫോടന സാധ്യതയില്ല. പമ്പ് ചെയ്ത സംഭരണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ സാഹചര്യങ്ങളാൽ ഇത് നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നില്ല. മറ്റ് ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ വലിയ തോതിലുള്ള ഊർജ്ജ സംഭരണ പവർ സ്റ്റേഷനുകളുടെ (> 100MW) മേഖലയിൽ ഇത് ഒരു പ്രധാന അനുബന്ധമായി മാറുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ഡിസ്ചാർജ് സമയം 4 മണിക്കൂറിൽ കൂടുതലാകാം.
2) ഫ്ലൈവീൽ ഊർജ്ജ സംഭരണം: ഫ്ലൈ വീലിന്റെ അതിവേഗ ഭ്രമണത്തിലൂടെ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് ഒരു ഊർജ്ജ വീണ്ടെടുക്കൽ ഉപകരണം വഴി വൈദ്യുതോർജ്ജമായോ താപ ഊർജ്ജമായോ പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഫ്ലൈ വീൽ ഊർജ്ജ സംഭരണം പ്രധാനമായും ഗ്രിഡ് ഫ്രീക്വൻസി നിയന്ത്രണത്തിൽ അതിന്റെ പങ്കിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഗ്രിഡ് മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് ഫ്ലൈ വീലിന് സമയബന്ധിതമായി ഗ്രിഡിനായി സുഗമവും വേഗത കുറഞ്ഞതുമായ പങ്ക് വഹിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് താപ വൈദ്യുതി ഫ്രീക്വൻസി നിയന്ത്രണത്തിന് പകരമായി മാറുന്നു.
3) ഗുരുത്വാകർഷണ ഊർജ്ജ സംഭരണം: ഗുരുത്വാകർഷണ സാധ്യത ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നതിലൂടെ, ഊർജ്ജ സംഭരണവും പ്രകാശനവും കൈവരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകൾ വഴി വിദൂര ഉപയോക്താക്കൾക്ക് വൈദ്യുതോർജ്ജം കൈമാറേണ്ടതില്ല, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയുണ്ട്, കൂടാതെ ധാരാളം പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണം സൃഷ്ടിക്കുന്നില്ല എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ഗുണം. സിസ്റ്റം പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത 80%-90% ആണ്, സേവന ആയുസ്സ് 25-40 വർഷമാണ്.
