Cơ sở trình diễn nội bộ được cài đặt tại Yokohama Works

Sự nhiệt tình 40 năm đối với pin lưu trữ tỷ lệ bóng đá

Cuộc đấu tranh để phát triển tỷ lệ bóng đá dòng oxi hóa khử

Phát triển tỷ lệ bóng đá dòng oxi hóa khử bắt đầu từ những năm 1980

Nguyên tắc của tỷ lệ bóng đá dòng oxi hóa khử được đề xuất lần đầu tiên vào năm 1974 bởi NASA, Hoa Kỳ. Gần như cùng lúc, Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Quốc gia*1(AIST) đã đưa ra nghiên cứu cơ bản tại Nhật Bản. Khoảng năm 1980, sự khác biệt về nhu cầu về điện giữa ngày và đêm bắt đầu xuất hiện như một vấn đề với sự tăng sinh ngày càng tăng của điều hòa không khí ở Nhật Bản. Một biện pháp được đề xuất là tải trọng tải, lưu trữ nguồn cung cấp quá mức vào ban đêm và sử dụng nó vào ban ngày. Một dự án quốc gia, Dự án Moonlight, đã bắt đầu phát triển bốn pin lưu trữ tỷ lệ bóng đá tiên tiến, bao gồm cả pin dòng oxi hóa khử. Trong giai đoạn này, Sumitomo Electric đã tìm kiếm các chủ đề mới để vượt qua xu hướng dựa vào hoạt động kinh doanh cáp điện. Một trong những chủ đề mới là pin lưu trữ tỷ lệ bóng đá. Ngoài việc phát điện và truyền tải, lưu trữ tỷ lệ bóng đá được cho là cần thiết trong tương lai. Do đó, pin dòng oxi hóa khử được chọn làm chủ đề phát triển mới, có vấn đề phát triển trong vật liệu. Đó là vào năm 1982, Toshio Shigematsu, một người mới vào thời điểm đó, đã được chỉ định để phát triển pin.

Toshio Shigematsu Fellow and Chief Engineer, Frontier Technologies Laboratory and Power System
Toshio Shigematsu Thành viên và kỹ sư trưởng, Frontier Technologies Phòng thí nghiệm và hệ thống điện R & D Trung tâm

Nhóm Nhóm điện Sumitomo không có kinh nghiệm trong việc phát triển tỷ lệ bóng đá và là một người mới hoàn chỉnh. Chúng tôi đã cảm thấy theo cách của mình trong bóng tối. Trong cùng thời gian này, Kansai Electric Power Co., Inc. Diện tích điện cực 10 cm2) bằng cách làm theo ví dụ của những người khác. Khi chúng tôi tăng quy mô nguyên mẫu, các vấn đề khác nhau, chẳng hạn như rò rỉ điện phân và hiệu suất kém, đã xảy ra. Năm 1989, chúng tôi đã sản xuất tỷ lệ bóng đá oxi hóa khử 60 kW (với diện tích điện cực 3.000 cm2); Tuy nhiên, nó tạo ra khí hydro, làm giảm dung lượng tỷ lệ bóng đá và hiệu suất không thể được duy trì trong thời gian dài. Chúng tôi không thể không thừa nhận rằng thương mại hóa là khó khăn trong giai đoạn đó, ông Shigematsu nói.

Tuy nhiên, Shigematsu và các thành viên phát triển khác đã không bỏ cuộc. Họ đã cố gắng sử dụng một chất điện phân vanadi, mà một trường đại học Úc đề xuất. Khi pin phát triển đã được kiểm tra, nó đã đạt được hiệu suất cao ngay lập tức với sự trợ giúp của các kỹ thuật vật liệu tế bào tích lũy. Lực điện động lớn gấp 1,4 lần so với chất điện phân FE-CR, đầu ra đã tăng gấp đôi và mật độ tỷ lệ bóng đá gần như tăng gấp ba. Khí hydro được tạo ra đã giảm vô cùng. Một tia sáng đã được nhìn thấy trên đường tới thương mại hóa.

*1 sau đó phòng thí nghiệm điện tử

Một dự án cho John Cockerill ở Bỉ (2019)
Một dự án cho John Cockerill ở Bỉ (2019)
Dự án Unido Morocco ở Morocco (2019)
Dự án Unido Morocco ở Morocco (2019)

Dự án trở lại cuộc sống

Các trường hợp đã thay đổi trong nửa sau của những năm 1990, khi việc bãi bỏ điện đã phát triển và tốc độ tỷ lệ bóng đá giảm. Các công ty điện lực đã thay đổi tiến trình hành động của họ. Họ đã lắp đặt pin lưu trữ tỷ lệ bóng đá tại các trang web của khách hàng để bán điện vào ban đêm rẻ tiền về mặt sử dụng hiệu quả tỷ lệ bóng đá ban đêm. Để đáp ứng nhu cầu này, Sumitomo Electric bắt đầu cung cấp pin dòng oxi hóa khử cho các trường đại học và nhà máy vào năm 2001. Tuy nhiên, Shigematsu, và các thành viên khác hy vọng đã tan vỡ. Pin dòng oxi hóa khử tại thời điểm đó có độ bền thấp và bị những rắc rối lặp đi lặp lại, chẳng hạn như rò rỉ của chất điện phân. Thật khó để giải quyết những vấn đề này và quản lý hàng đầu đã quyết định rút khỏi hoạt động kinh doanh pin dòng oxi hóa khử vào năm 2005. Sau đó, các thành viên phải tập trung vào việc khắc phục sự cố.

Thủy triều bắt đầu quay vào năm 2009. Hoa Kỳ đã đề xuất Sáng kiến ​​Thỏa thuận Mới Xanh và cần có pin lưu trữ công suất lớn để lưu trữ tỷ lệ bóng đá tái tạo. Ở Nhật Bản, một phong trào hướng tới tỷ lệ bóng đá tái tạo đang phát triển. Trong khi kết thúc doanh nghiệp, chẳng hạn như loại bỏ các cơ sở, họ đã cố gắng tìm ra nguyên nhân của các vấn đề trong quá khứ và thực hiện các biện pháp. Katsuya Yam Biếni nói rằng anh cảm thấy thời gian đã chín muồi.

Người quản lý Katsuya Yam Biếni, Phòng phát triển hệ thống pin, Hệ thống tỷ lệ bóng đá Div.
Katsuya Yam Biếni Người quản lý, Phòng phát triển hệ thống pin, Hệ thống tỷ lệ bóng đá Div.

Việc rút khỏi hoạt động kinh doanh pin dòng oxi hóa khử không gì khác hơn là sự thất vọng. Trong khi các trường hợp xung quanh tỷ lệ bóng đá đã thay đổi rất nhiều, chúng tôi tiếp tục thu hút sự quản lý hàng đầu để tiếp tục hoạt động kinh doanh, chúng tôi sẽ phát triển lại. Độ tin cậy lâu dài của các ngăn xếp tế bào.

Quy trình lắp ráp cho ngăn xếp ô
Quy trình lắp ráp cho ngăn xếp ô
Kiểm tra chặt chẽ các ngăn xếp ô đã hoàn thành
Kiểm tra chặt chẽ các ngăn xếp ô đã hoàn thành

Phát triển một chất điện phân mới để đạt được đầu ra cao hơn

Năm 2012, một hệ thống thử nghiệm 1.000 kW đã được xây dựng tại các công trình Yokohama và các thử nghiệm xác minh về các kỹ thuật phát triển đã được thực hiện. Cơ sở đã được đón nhận và khuyến khích đối thoại với các thị trường. Việc xác minh này đã dẫn đến một thử nghiệm trình diễn quy mô thực tại Hokkaido Electric Power Co., Inc (HEPCO) vào năm 2015, được tài trợ bởi Cơ quan Tài nguyên và tỷ lệ bóng đá thiên nhiên, một dự án trình diễn, Dự án phát triển công nghệ tỷ lệ bóng đá và công nghiệp mới (NEDO) ở California, Hoa Kỳ và áp dụng hệ thống pin oxi hóa khử.

Những nỗ lực tích cực để cải thiện pin dòng oxi hóa khử vẫn đang được sản xuất cùng một lúc. Vấn đề nghiêm trọng nhất là một cái giá mà khách hàng có thể chấp nhận. Để giảm chi phí, họ đang cố gắng tăng mật độ sản lượng và tỷ lệ bóng đá và đang phát triển một chất điện phân rẻ tiền.

Yếu tố quan trọng trong việc giảm chi phí là cải thiện công suất đầu ra. Chìa khóa là ngăn xếp ô. Yam Biếni đã nói ở trên và các thành viên khác đang nỗ lực tăng sức mạnh đầu ra để cải thiện hiệu suất.

Vang Chúng tôi đang cải thiện vật liệu cho các điện cực và màng và phát triển cấu trúc tế bào có thể làm giảm áp suất trong quá trình lưu thông điện phân để tăng công suất đầu ra. Container, xem xét toàn bộ hệ thống trong bức tranh lớn, chẳng hạn như một hệ thống lưu trữ tích hợp cho các thành phần.

Họ cũng đang tập trung vào việc phát triển một chất điện phân mới rẻ tiền cho các hệ thống thế hệ tiếp theo. Tou YouYou đã phát triển một chất điện phân mới kể từ khi gia nhập công ty.

Tou Youyou Manager, Electrolyte Development Group, Energy Storage Systems Dept., Power Systems R&D Center
Tou YouYou Quản lý, Nhóm phát triển điện giải, tỷ lệ bóng đá Hệ thống lưu trữ, Trung tâm R & D hệ thống điện

Hiện tại Vanadi đã sử dụng rất tốn kém và có nhiều vấn đề khác nhau, chẳng hạn như rủi ro biến động giá và phân phối tài nguyên không đồng đều.

Nhiệm vụ cho tỷ lệ bóng đá dòng oxi hóa khử là vô tận.

NEXT

tỷ lệ bóng đá trữ lưới để ổn định nguồn điện
– Minami-Hayakita Substation, Hokkaido Electric Power Network –

(4)