Altech Batteries Ltd und das deutsche Batterieinstitut Fraunhofer IKTS haben ein Joint Venture gegründet, um das 100 MWh Natrium-Aluminiumoxid-Festkörperbatterie-Projekt CERENERGY in Sachsen, Deutschland, zu vermarkten. Die Partnerschaft zielt darauf ab, die Energiespeicherung im Netz mit SAS-Batterien zu revolutionieren, die eine höhere Energiekapazität, niedrigere Produktionskosten und eine sicherere Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien bieten. Es wird prognostiziert, dass der globale Markt für die Speicherung von Netzenergie von 4,4 Milliarden USD im Jahr 2022 auf 15,1 Milliarden USD im Jahr 2027 anwachsen wird. CERENERGY-Batterien sind schätzungsweise 40-50% billiger als Lithium-Ionen-Batterien.
Ein Sprung in der Batterietechnologie: CERENERGY
Die CERENERGY-Technologie, die das Fraunhofer IKTS in den letzten acht Jahren entwickelt hat, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Batterietechnologie dar. Diese Natrium-Aluminiumoxid-Festkörperbatterien, auch Natrium-Nickelchlorid-Batterien genannt, verwenden hochreines Aluminiumoxid als kritischen keramischen Festkörperelektrolyten. Dieser Elektrolyt ist eng mit dem Kerngeschäft und der Kompetenz von Altech verbunden.
Nach Investitionen von rund 35 Millionen Euro in Forschung und Entwicklung und dem Betrieb einer 25 Millionen Euro teuren Pilotanlage in Hermsdorf, Deutschland, befindet sich Fraunhofer nun in der Endphase der Produkttests und ist bereit, seine CERENERGY-Batterien auf den Markt zu bringen. Das Joint Venture zwischen Altech und Fraunhofer, an dem Altech zu 75 % und Fraunhofer zu 25 % beteiligt sind, wird sich auf die Entwicklung einer 100 MWh CERENERGY-Batterieanlage (Train 1) konzentrieren, die auf den schnell wachsenden Markt der Energiespeicherung im Netz ausgerichtet ist.
Vorteile gegenüber Lithium-Ionen-Batterien
Einer der Hauptvorteile der CERENERGY-Batterien ist ihre Sicherheit. Lithium-Ionen-Batterien bergen aufgrund ihres flüssigen, entflammbaren Elektrolyts und ihres entflammbaren Kunststoffseparators das Risiko eines thermischen Durchgehens, eines Brandes und einer Explosion. Die CERENERGY-Batterien hingegen sind fest und enthalten keine brennbaren Komponenten, was die Brand- und Explosionsgefahr deutlich verringert.
Ein weiterer Vorteil der CERENERGY-Batterien ist ihr breiterer Betriebstemperaturbereich im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien, die zwischen +15°C und +35°C betrieben werden müssen. Dadurch eignen sich CERENERGY-Batterien besser für extremes Kälte- und Wüstenklima, da sie bei niedrigeren Temperaturen effizient arbeiten können, ohne dass die Batterie Energie zum Heizen oder Kühlen benötigt.
Längere Lebensdauer und geringere Abhängigkeit von kritischen Materialien
Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien, deren Lebensdauer je nach Anwendung auf 7-10 Jahre begrenzt ist, haben CERENERGY-Batterien eine Lebensdauer von mehr als 15 Jahren. Diese längere Lebensdauer und der geringere Wartungsaufwand machen sie zu einer kostengünstigeren Lösung für die Energiespeicherung im Netz.
Darüber hinaus sind CERENERGY-Batterien nicht auf Lithium, Kobalt, Graphit oder Kupfer angewiesen, die kritische Materialien für Lithium-Ionen-Batterien sind und mit steigenden Preisen, Problemen in der Lieferkette und ethischen Bedenken in Verbindung gebracht werden. Durch den Verzicht auf diese Materialien bieten CERENERGY Batterien eine nachhaltigere und ethisch verantwortungsvollere Option für die Energiespeicherung.
Altechs ABS60-Batteriepack und ABS1000 GridPack
Altech hat das CERENERGY Sodium Alumina Solid State (SAS) 60 kWh Batteriepaket (ABS60) für den Markt der erneuerbaren Energien und der Netzspeicherung entwickelt. Basierend auf ersten Gesprächen mit potentiellen Abnehmern wurde das ursprüngliche 10 kWh Batteriemodul durch ein 60 kWh Batteriepack (ABS60) mit einer höheren Spannung von 600 Volt und 100 Amperestunden (Ah) ersetzt.
Darüber hinaus hat Altech das CERENERGY Sodium Alumina Solid State (SAS) 1.0 MWh GridPack (ABS1000) für den Markt der erneuerbaren Energien und der Netzspeicherung eingeführt. Jedes GridPack besteht aus bis zu zwanzig installierten und an ein Energiemanagementsystem angeschlossenen 60-kWh-Batteriepacks mit einer Leistung von 600 Volt DC und 100 Ah. Die GridPacks können in Reihe geschaltet werden (Cluster oder Array), um die für den Netzbetrieb erforderliche Leistung von mehreren tausend Kilowattstunden zu erreichen.
Zukunftsperspektiven und mögliche Auswirkungen
Mit dem Beginn des Planungsprozesses für die bankfähige Machbarkeitsstudie, die für den Kommerzialisierungsprozess erforderlich ist, hat das Joint Venture zwischen Altech und Fraunhofer das Potenzial, den Markt für Grid Energy Storage zu verändern. Sobald die Anlage für Zug 1 (100 MWh) gebaut und in Betrieb ist, besteht die langfristige Vision des Joint Ventures darin, weitere Züge oder sogar eine Gigawatt-Batterieanlage in Sachsen in Betracht zu ziehen.
Mit ihren zahlreichen Vorteilen gegenüber Lithium-Ionen-Batterien könnte die CERENERGY-Technologie dazu beitragen, einige der drängendsten Herausforderungen im Bereich der Energiespeicherung zu bewältigen und den Weg für eine nachhaltigere, kosteneffizientere und sicherere Zukunft von Energiespeicherlösungen im Netz zu ebnen.
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