Einführung von fünf Hauptproblemen der Natrium-Schwefel-Batterie

Gegenwärtig gibt es einige Zweifel an der Natrium-Schwefel-Batterie, und es wird angenommen, dass die Natrium-Schwefel-Batterie kurzfristig schwer kommerziell zu realisieren ist. Zu diesem Zweck interviewte der Reporter der "Science Times" die Forschung und Entwicklung von Natrium-Schwefel-Batterien zu diesen Themen - Forscher Wen Zhaoyin, Liu Yu, leitender Ingenieur Cao Jiadi usw., Shanghai Institute of Ceramics, Chinesische Akademie der Wissenschaften.

Frage 1: Sicherheitsprobleme

"Das Sicherheitsproblem ist genauer gesagt eine Frage der Betriebssicherheit."

Frage: Die Betriebstemperatur der Natrium-Schwefel-Batterie liegt zwischen 300 und 350 ° C. Wenn das keramische Dielektrikum gebrochen und kurzgeschlossen wird, stehen flüssiges Natrium und Schwefel bei hoher Temperatur in direktem Kontakt und es tritt eine starke exotherme Reaktion auf, die zu einer hohen Temperatur von 2000 ° C führt, was ziemlich gefährlich ist. .

Wen Zhaoyin: Seit der Demonstration im Jahr 1992 hat NGK in Japan mehr als 100 Natrium-Schwefel-Batterie-Energiespeicherkraftwerke betrieben. Während des Zeitraums von 18 Jahren gab es nur einen Brandunfall, der von selbst gelöscht wurde, bevor die Feuerwehr eintraf. Es wurde als kleiner Unfall eingestuft. .

Nach der Vermarktung von Natrium-Schwefel-Batterien führten die japanischen Medien eine Vielzahl von Werbeberichten durch, in der Hoffnung, das Konzept der Öffentlichkeit zu ändern und Natrium-Schwefel-Batterien zu akzeptieren.

Tatsächlich ist jedes Energiespeichersystem ein Energiesammelsystem, und es gibt Sicherheitsrisiken. Da Keramik als feste Membran verwendet wird, ist kein Gas vorhanden und explodiert daher nicht. Im Vergleich zu einigen anderen Batterien ist die Unfallrate bei Natrium-Schwefel-Batterien sehr niedrig.

Sobald Natrium und Schwefel in direktem Kontakt stehen, besteht ein Sicherheitsrisiko. Aus diesem Grund haben wir viele Sicherheitsmaßnahmen in der Konstruktion getroffen und die Schichten sind verstärkt, um sicherzustellen, dass selbst Keramikschäden nicht leicht berührt werden können, selbst wenn die Batterie beschädigt ist und nicht einfach überläuft.

Die Natrium-Schwefel-Batterie der Silikatanlage hatte keinen Sicherheitsunfall und wird einer langfristigen Zuverlässigkeitsüberprüfung unterzogen.

Frage 2: Lebensprobleme

„ Sobald praktische Materialien und Komponenten verwendet werden, kann die Produktlebensdauer 10 Jahre erreichen.“

Frage: Die kurze Lebenserwartung wirkt sich auf die Kostenleistung aus und ist schwer zu kommerzialisieren.

Wen Zhaoyin: Im Gegensatz zu anderen Batterien haben Natrium-Schwefel-Batterien keine Nebenreaktionen und Wirkstoffe können reversibel verwendet werden, ohne verloren zu gehen. Da Metallteile bei hoher Temperatur in Schwefel und Sulfidmedium korrodieren und lange arbeiten, sind die Metallteile der Natrium-Schwefel-Batterie durch spezielle Korrosionsschutzmaßnahmen geschützt.

Die Lebenserwartung der derzeit mit Silikat getesteten Natrium-Schwefel-Batterie beträgt 8 Jahre, und die anfängliche Dämpfung der Degradation ist im Wesentlichen ähnlich wie in Japan. In der Industrialisierungsphase ist die Konsistenz von Materialien und Batterien gelöst und die Batterielebensdauer kann mehr als 10 Jahre betragen. Derzeit beträgt der Anteil japanischer Produkte etwa 15 Jahre.

Frage 3: Temperaturproblem

„ Das Modul hat eine sehr gute Wärmedämmfunktion und kann über einen bestimmten Zeitraum einen Betrieb mit geringem Stromverbrauch aufrechterhalten.“

Frage: Die Natrium-Schwefel-Batterie kann bei 300 ° C gestartet werden, und es besteht ein Problem mit dem Energieverbrauch der Isolierung. Die lange Startzeit schränkt die Anwendung bis zu einem gewissen Grad ein.

Cao Jiadi: Die Natrium-Schwefel-Batterie absorbiert beim Laden Energie und benötigt zum Aufheizen zusätzliche elektrische Energie. Es leitet während des Entladens Wärme ab, die ausreicht, um die für den Betrieb erforderliche Temperatur aufrechtzuerhalten.

Gleichzeitig hat das von Silikat entwickelte Batteriemodul eine gute Wärmespeicherfunktion und kann ohne Heizung des Netzteils lange aufbewahrt werden. Gegenwärtig dauert es ungefähr einen halben Monat, bis die Produkte von NGK von der Betriebstemperatur auf Raumtemperatur abgekühlt sind und eine Woche nach dem Stromausfall den Betrieb mit geringem Stromverbrauch aufrechterhalten.

Frage 4: Problem bei der Entsorgung von Altbatterien

" Japan hat eine ziemlich ausgereifte Recyclingtechnologie entwickelt."

Frage: Beschädigte Batterien sind schwer zu handhaben, was eine der weichen Rippen von Natrium-Schwefel-Batterien ist.

Liu Yu: Natrium-Schwefel-Batterien unterscheiden sich von anderen Batterien und sind abnehmbare Batterien. Daher wird die Recyclingrate im Prinzip höher sein. Keramikteile sind mit Natrium und Schwefel nicht kompatibel. Nach Gebrauch können sie vollständig getrennt und separat recycelt werden. Die Natrium- und Schwefeleinheiten können reversibel unter Bildung von Natrium und Schwefel zersetzt werden; andere Metallteile können ebenfalls recycelt werden.

Japan hat jetzt eine ziemlich ausgereifte Recyclingtechnologie und ein ziemlich ausgereiftes Recyclingverfahren entwickelt. Gegenwärtig haben Silikate zunächst ein sauberes Recyclingverfahren gebildet, das in einige Schutzmedien aufgeteilt ist, und Natrium, Schwefel und Metalle können recycelt oder wiederverwendet werden.

Um Natrium-Schwefel-Batterien in China wirklich zu recyceln und wiederzuverwenden, sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich.

Frage 5: Kostenprobleme

"Unser Preis wird nicht höher sein als in Japan."

Frage: Können die Kosten für inländische Natrium-Schwefel-Batterien auf ein kommerzielles Niveau gesenkt werden?

Wen Zhaoyin: Gegenwärtig sind Natrium-Schwefel-Batterien in verschiedenen energiespeicherbatterien mit großer Kapazität neben Blei-Säure-Batterien mit geringer Leistung die billigsten. Nach japanischen Angaben ist der Preis für lithium-ionen-batterien dreimal so hoch wie für Natrium-Schwefel-Batterien. Die Durchflussbatterie ist auch teurer als die Natrium-Schwefel-Batterie, so dass die Kosten der Natrium-Schwefel-Batterie vorteilhafter sind.

Da die Rohstoffe Natrium, Schwefel und Keramik in natürlichen Reserven reichlich vorhanden und kostengünstig sind und Natrium und Schwefel keine besondere Verwendung haben, sind die potenziellen Faktoren, die Preisschwankungen beeinflussen, relativ gering.

China hat noch keine groß angelegten Anwendungen implementiert, daher ist der Preis schwer zu bestimmen. Der Raum für zukünftige Kostensenkungen hängt hauptsächlich vom Umfang der Industrialisierung und der Fertigungstechnologie ab.

Der aktuelle Preis für NGK-Produkte liegt zwischen 2000 und 2500 Yuan / kWh. Unsere Preise werden nicht höher sein als im Ausland.

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