CMBlu Energy的電池結(jié)合了氧化還原液流和固態(tài)技術(shù)。圖片：CMBlu
雖然液流電池已誕生一段時(shí)間，但始終未能獲得投資者的青睞和追捧。但該領(lǐng)域最有前途的初創(chuàng)公司之一，德國CMBlu Energy最近獲得了超1億美元投資，并正在逐步擴(kuò)大其市場(chǎng)影響力。
CMBlu的技術(shù)最近引起了美國能源部清潔能源示范辦公室(OCED)注意，并已委托兩家著名實(shí)驗(yàn)室(DoE的阿貢國家實(shí)驗(yàn)室和愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室)進(jìn)行驗(yàn)證。
在項(xiàng)目實(shí)施過程中，兩家國家實(shí)驗(yàn)室將部署和評(píng)估CMBlu Energy的有機(jī)固態(tài)液流電池技術(shù)，以便為增強(qiáng)微電網(wǎng)復(fù)原力提供洞見。該項(xiàng)目還旨在通過降低充電設(shè)施安裝及運(yùn)營成本，使農(nóng)村和服務(wù)不足的社區(qū)更能負(fù)擔(dān)電動(dòng)汽車的快速充電。
9月，OCED將該項(xiàng)目選為長期儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)室征集的六個(gè)示范項(xiàng)目之一。
CMBlu Energy總裁Ben Kaun表示：“我們很榮幸能與兩個(gè)推動(dòng)清潔能源發(fā)展的杰出研究團(tuán)隊(duì)一起參與項(xiàng)目。阿貢和愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室獨(dú)有的能力和資源將使 CMBlu加快有機(jī)固態(tài)液流電池解決方案的商業(yè)化進(jìn)程。我們的長效儲(chǔ)能旨在支持電網(wǎng)復(fù)原力及電動(dòng)汽車快速充電和微電網(wǎng)應(yīng)用集成，本次示范是驗(yàn)證其實(shí)際性能的絕佳機(jī)會(huì)。”
該項(xiàng)目將橫跨兩個(gè)地區(qū)。在中西部，阿貢實(shí)驗(yàn)室的研究人員計(jì)劃在智能能源廣場(chǎng)展示CMBlu技術(shù)的有效性。該廣場(chǎng)由加油站經(jīng)全面翻新并重新利用而來，旨在對(duì)電動(dòng)汽車充電、可再生能源、建筑系統(tǒng)和能源存儲(chǔ)的集成和管理進(jìn)行研究。阿貢研究人員將收集數(shù)據(jù)并分析該技術(shù)如何為現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用場(chǎng)景提供信息。
阿貢固定式儲(chǔ)能項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、電池科學(xué)家Sue Babinec說：“示范項(xiàng)目，尤其是國家實(shí)驗(yàn)室的示范項(xiàng)目，能有效地深化我們對(duì)關(guān)鍵用例中新技術(shù)的理解。這個(gè)合作項(xiàng)目將驗(yàn)證CMBlu有機(jī)固態(tài)液流電池，同時(shí)提供電動(dòng)汽車向服務(wù)不足社區(qū)擴(kuò)展的途徑。”
在位于愛達(dá)荷州的愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室電池測(cè)試中心，研究人員將進(jìn)行性能測(cè)試，包括評(píng)估有機(jī)固態(tài)液流電池在不同溫度下的性能。嚴(yán)格測(cè)試對(duì)于確保該技術(shù)在不同環(huán)境下的可靠性至關(guān)重要。愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室中心是DoE能效與可再生能源辦公室(EERE)的主要電池壽命和性能測(cè)試中心。
愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室的知名科學(xué)家Kevin Gering說：“項(xiàng)目的出色工作提供了獨(dú)特的途徑，展示[愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室]和阿貢有何優(yōu)勢(shì)，探索液流電池在低于室溫的溫度下性能如何，這關(guān)乎北緯和冬季條件下的儲(chǔ)能需求。我們熱衷于運(yùn)用集體專業(yè)知識(shí)來探索CMBlu有機(jī)固態(tài)液流電池的性能，以便為該技術(shù)找到能長足發(fā)展的關(guān)鍵利基市場(chǎng)。”
其他氧化還原液流電池使用金屬離子作為電解質(zhì)，而CMBlu有機(jī)固態(tài)液流電池則使用碳基分子。據(jù)該公司稱，某些碳基分子具有氧化和還原或充電和放電的固有能力。此類分子是為所有活電池提供能量的“氧化還原”反應(yīng)的基本要素。
能量轉(zhuǎn)換器堆棧是CMBlu模塊化氧化還原液流電池技術(shù)的核心。還原和氧化過程雖然相互分離，但都在這些堆棧中進(jìn)行。據(jù)CMBlu稱，電池輸出取決于電極的材料和表面積，以及氧化還原過程的動(dòng)力學(xué)。增大電池堆棧尺寸可獲得更高的輸出功率。
CMBlu在兩個(gè)獨(dú)立儲(chǔ)罐中注入固體聚合物，再將其轉(zhuǎn)移到液態(tài)電解質(zhì)中，并將之泵入電極堆棧進(jìn)行充電和放電循環(huán)。
該公司的儲(chǔ)能技術(shù)主要用于大規(guī)模、多小時(shí)的固定項(xiàng)目。該公司表示，只要維護(hù)得當(dāng)，“可能做到無限的”循環(huán)壽命，效率高達(dá)90%，接近鋰離子電池95%的效率。CMBlu表示可以很容易將之?dāng)U展到GW規(guī)模。據(jù)稱該技術(shù)屬于“不易燃”。
該公司目前正在美國和歐洲開發(fā)多個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，以展示其技術(shù)，與威斯康星州的WEC Energy Group、亞利桑那州的Salt River項(xiàng)目以及歐洲數(shù)個(gè)地方都有合作項(xiàng)目，其中包括奧地利能源供應(yīng)商Burgerland Energie的300 MWh項(xiàng)目。
CMBlu憑借其有機(jī)液流電池技術(shù)榮獲2018年《光伏》雜志年度大獎(jiǎng)。
