美國如果想要成功打造能夠在全球競爭的儲能制造產業(yè),就需要超越當今占主導地位的鋰離子儲能技術。這是美國能源部旗下三家國家實驗室負責人最近在接受行業(yè)媒體采訪時提出的一致觀點。
美國能源部在加利福尼亞灣區(qū)運營著三個國家實驗室:勞倫斯伯克利國家實驗室(Berkeley Lab)、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)和SLAC國家加速器實驗室,這三個實驗室目前正在為電池供應鏈上的美國本土廠商提供支持,為他們的研發(fā)、生產、測試、建模、優(yōu)化等方面提供幫助。
在儲能制造方面,中國目前處于領先地位,無論是從原材料提取和加工,還是設計和建造組件和完整系統(tǒng)。韓國和日本也有一定的市場份額。
與此同時,歐洲和美國正在努力增加市場份額。根據市場情報機構Clean Energy Associates公司的數據,到2025年,中國制造商生產的專用于儲能系統(tǒng)的電池年產能將超過200GWh。盡管如此,歐洲和美國已經開始建立自己的電池開發(fā)和制造中心。
美國總統(tǒng)喬·拜登和美國能源部部長詹妮弗·格蘭霍姆已經明確表示他們的目標是培育和支持美國本土產業(yè),并將其描述為多個方面的優(yōu)先事項,其中包括脫碳、能源安全、國家工業(yè)競爭力和經濟增長。
這已轉化為數十億美元的投入,其中包括最近由美國兩黨基礎設施法案中提供的資金發(fā)起的一項3.35億美元的電池回收計劃。美國最近通過《降低通脹法案》為制造商提供了包括電池在內的清潔能源技術的激勵措施。
勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)科學和技術副主任Tony Van Buuren說,“很明顯,從美國能源部和這些投資來看,基本原則之一是加強美國的電池制造能力。但是如果投資已經發(fā)展成熟的電池技術(例如目前主要在亞洲生產的鋰離子電池),那么是難以趕超的。但美國擅長創(chuàng)新,將開發(fā)下一代儲能技術。”
Van Buuren表示,讓電池行業(yè)重返美國的方法是著眼于下一代電池的開發(fā)。在美國政府和研究機構的指導下,將制定一個計劃來研究如何發(fā)展和制造下一代電池技術——無論這項技術是什么。
伯克利實驗室儲能中心執(zhí)行董事Noel Bakhtian對此表示認同,并表示其中一個關鍵詞應該是“跨越”。
Bakhtian說,“我們需要創(chuàng)造那些下一代技術來超越正在發(fā)生的事情。對于制造行業(yè)的發(fā)展重新思考,并考慮如何避免花費數十年的時間來開發(fā)從新材料一直到商業(yè)化運營的產品,因為在這一過程中總是有一些混亂,要弄清楚如何在沒有持續(xù)的情況下進行大規(guī)模制造不得不重新規(guī)劃。”
SLAC國家加速器實驗室應用能源部主任Steve Eglash還表示,著眼于開發(fā)下一代儲能技術意味著可以獨立于鋰供應鏈來開發(fā)非常適合電網的儲能技術,鋰離子電池越來越越傾向于電動汽車行業(yè)提供電池不是固定電池儲能系統(tǒng)。
Eglash表示,這不僅可以減少美國對進口材料和產品的依賴,而且替代技術也可以更具可持續(xù)性。他說,“我們需要考慮采用地球上豐富的材料,并且能夠以環(huán)保的方式獲得,無論是在美國還是從友好國家都可以獲得,因此我們最終不會過度依賴或完全依賴于現(xiàn)有的合作伙伴關系。”
Eglash還指出,儲能技術的開發(fā)和商業(yè)化過程中需要進行完整的生命周期的分析。“這包括具體的能源、回收、再利用,所有這些都要從完整的生命周期方面考慮,包括水資源的使用。這是一個很大的問題。”
原標題:美能源部國家實驗室負責人:美國需要繞過鋰電開發(fā)下一代儲能技術