提升储能创新性与可持续性的3种方式

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  • 近期立法表明,美国将成为绿色能源领域的领导者视为自身未来的发展方向。

  • 这一项目能否成功,取决于创新且可持续的储能。

  • 储能企业必须瞄准多元市场,采用更可持续的材料,并实现制造本地化。

经过一年半多的谈判,美国国会和拜登总统通过了两项法案,这些法案将对建设美国未来、使其成为绿色能源和工业制造领域的领导者发挥重要作用。两项法案共同构成了《芯片与科学法案》和《通胀削减法案》将使清洁能源领域的参与者能够更有效地开展协作;此前,他们大多各自为政。这一范式转变对于应对最紧迫的气候问题之一至关重要:推动能源和交通领域电气化。

人们常把这两项任务视为彼此独立,但它们都深受对更完善储能系统需求的牵动。以电动汽车为例,其电池占整车总成本的40%,也是决定车辆续航里程的首要因素。消费者调查显示,这两个因素——高成本和续航里程有限——是电动汽车(EV)普及面临的最大障碍。因此,交通运输领域脱碳需要更强大的电池技术。

扩大可再生能源使用也有赖于储能技术。电网级电池可以储存白天产生的能源,让消费者在没有阳光时也能依靠太阳能。一项近期研究显示,密歇根州到2030年需要2,500 MW的储能,以实现其可再生能源目标。目前,该州几乎没有储能。

为满足电气化系统的需求,储能企业必须进行战略性思考。作为一家总部位于美国的储能制造商,在Our Next Energy(ONE),我们有三项核心增长战略:

1. 瞄准多元市场

电动汽车电池的使用寿命往往超过汽车本身。系统优先战略认识到,对于一辆报废汽车上的电动汽车电池,与其丢弃或回收,不如将其接入电网,提供关键的储能容量。由于电池可以从交通运输用途转用于电网储能,反向转换却不可行,ONE能够立即扩大汽车产品的规模。随着制造能力不断提升,我们还可以开始生产针对电网储能优化的产品,进一步释放脱碳效益。

2. 使用更可持续的原材料

材料短缺长期困扰储能制造商。传统上,电池使用镍和钴。这两种金属的组合对于达到必要的能量密度至关重要,使电动汽车能够与传统汽车竞争。然而,这两种金属都越来越难以获取。例如,市场上约20%的纯镍来自一家俄罗斯矿业公司。

西方国家因俄罗斯入侵乌克兰而对其实施制裁后,镍价翻了一番,达到每吨100,000美元的历史新高,伦敦金属交易所也暂停了交易。即使是不使用俄罗斯镍的公司,也受到这轮剧烈涨价的影响。因此,据彭博社报道,关键电池金属的供应链中断将导致电动汽车电池价格在经历十年快速、持续下跌后首次上涨。一些分析人士认为,这轮涨价可能持续到2026年,从而减缓电动汽车的普及。不过,《通胀削减法案》的直接支付条款将有助于降低原材料价格波动,增强我们的供应链。

为确保产品价格稳定,我们开发了一款性能优异的磷酸铁锂(LFP)电池,无需使用镍、钴等稀有且昂贵的金属。凭借创新设计,我们的LFP Aries电池包具备行业领先的能量密度,能够以更低价格实现更长续航。此外,采用铁基化学体系使ONE能够以极低成本寻找可持续原料来源,包括从回收钢材中提取铁。ONE的工厂计划于2022年底前公布,将成为北美规模最大的LFP生产商之一。我们期待向业界证明,储能的未来属于可持续、低成本的磷酸铁电池。

3. 实现制造本地化

根据一份近期报告,目前北美生产的锂离子电池仅占5.5%。海外投资推动了电动汽车行业的发展,但海外生产也存在若干问题。例如,在许多新兴市场,采矿和制造业法规无法保障人员安全和环境保护。低效的全球航运路线增加了现有电动汽车电池相关的间接排放。通过将生产迁回本土,这些额外排放能够也应当得到削减。

世界经济论坛正在采取哪些行动推动向清洁能源转型?

在ONE,我们决定在美国制造产品。我们委托开展了一项独立分析,结果显示,通过建立北美供应链并将电芯制造迁回本土,ONE可使Aries电池包所用LFP电芯的温室气体排放量减少34%,并使第二款产品Gemini所用无阳极电芯和LFP电芯的排放量减少29%。减少产品的间接排放对于其长期可持续性至关重要。

没有任何一家公司能独自实现所有目标;要打造真正普及且有韧性的储能市场,行业需要在原材料开采领域发挥引领作用。提升北美生产锂等不可替代原材料的能力,对实现长期能源独立至关重要。在美国,人们正努力从传统矿源开采锂,也在探索创新的卤水提锂。美国材料行业的集体智慧与坚定承诺,以及《通胀削减法案》,都为储能行业的未来带来积极前景。

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