12月4日，加拿大多元化資源公司MGX Minerals公司宣布，旗下子公司已進(jìn)入下一代鋅空氣燃料電池產(chǎn)系統(tǒng)的最后開發(fā)階段。

除了包含外殼的燃料電池和再生器板以及最終系統(tǒng)外殼之外，系統(tǒng)的所有組件都已設(shè)計(jì)、加工和接收完成。預(yù)計(jì)本月將進(jìn)行子系統(tǒng)測(cè)試，2019年1月進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)測(cè)試，屆時(shí)所有組件均將設(shè)計(jì)用于批量生產(chǎn)。

MGX Renewables具有專利的鋅－空氣流動(dòng)電池，能夠以鋅顆粒的形式有效地儲(chǔ)存能量，并且不含任何傳統(tǒng)的高成本電池商品，如鋰、釩或鈷。該技術(shù)允許低成本的大容量存儲(chǔ)能量，并可部署到廣泛的應(yīng)用可擴(kuò)展能量存儲(chǔ)應(yīng)用中。

與具有固定能量／功率比的傳統(tǒng)電池（例如鋰離子電池）不同，該技術(shù)使用燃料箱系統(tǒng)，其提供靈活的能量存儲(chǔ)以實(shí)現(xiàn)功率比和可擴(kuò)展性。存儲(chǔ)容量與燃料箱的大小和再充電的鋅燃料的數(shù)量直接相關(guān)，使得低成本和可擴(kuò)展性成為液流電池系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。

此外，由于每個(gè)充電和放電電路獨(dú)立且分開，鋅－空氣流動(dòng)電池的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是能夠以不同的最大充電或放電速率同時(shí)充電和放電，其他類型的標(biāo)準(zhǔn)電池和液流電池則限于最大充電和放電總電池?cái)?shù)。

MGXR儲(chǔ)能系統(tǒng)

MGXR ESS是一種模塊化儲(chǔ)能系統(tǒng)，設(shè)計(jì)用于20kW－50kW范圍內(nèi)提供電力，并可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)提供120kW－1千MW的儲(chǔ)能。憑借可充電鋅－空氣燃料電池技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，該系統(tǒng)可配置為支持各種放電功率、再充電功率和占空比要求。

由于系統(tǒng)的能量存儲(chǔ)容量?jī)H由燃料箱的尺寸確定，因此存在極具成本效益的可擴(kuò)展解決方案，作為鋰離子電池中線性電力存儲(chǔ)比的替代。

鋰離子VS鋅－空氣

從靈活性、線性功率、存儲(chǔ)比率和成本多方面考慮。MGXR的鋅－空氣燃料電池技術(shù)相較鋰離子具有壓倒性的優(yōu)勢(shì)。

除了不含鋰或鈷之類的昂貴商品外，鋅空氣燃料電池的存儲(chǔ)成本低得多，反映了范式的轉(zhuǎn)變，基本上消除了傳統(tǒng)線性固定電源／存儲(chǔ)比率，并具有高度靈活存儲(chǔ)容量，僅受流化鋅儲(chǔ)罐的物理參數(shù)限制。

鋅－空氣燃料電池具有完全解耦的電源和存儲(chǔ)子系統(tǒng)，比例為1：5－1：20，概念上為1：100，在需要超過數(shù)小時(shí)的存儲(chǔ)情境下具有顯著優(yōu)勢(shì)。這既滿足了可再生能源的存儲(chǔ)需求，也滿足了電力獲取／分配的工業(yè)／電網(wǎng)以及清潔穩(wěn)定電力的固有優(yōu)勢(shì)。

充電也可以根據(jù)放電情況進(jìn)行調(diào)整，成為更為靈活的電力采集窗口，包括根據(jù)供電市場(chǎng)和電力可用性的時(shí)間范圍進(jìn)行調(diào)整。

這既創(chuàng)造了套利機(jī)會(huì)，又創(chuàng)造了成本節(jié)約機(jī)會(huì)，但卻提供了一個(gè)政策層面的機(jī)會(huì)，來增強(qiáng)本地化的電力基礎(chǔ)設(shè)施，而無需建造新的發(fā)電廠或輸電線路。

技術(shù)

MGXR ESS基于獨(dú)特的專利鋅空氣燃料電池技術(shù)，能量以鋅顆粒的形式儲(chǔ)存，其大小與沙粒相似。當(dāng)系統(tǒng)輸送能量時(shí)，鋅顆粒與從周圍空氣中吸取的氧氣結(jié)合，當(dāng)系統(tǒng)再充電時(shí)，鋅顆粒再生，氧氣返回到周圍的空氣中。

應(yīng)用

MGXR ESS的靈活性使其能夠?yàn)楦鞣N應(yīng)用提供服務(wù)。典型的例子包括：

※ 存儲(chǔ)來自風(fēng)能和太陽能等可再生能源的電流

※  替代柴油發(fā)電機(jī)的商業(yè)、工業(yè)備用

※  適用于調(diào)峰或待機(jī)的工業(yè)規(guī)模按需供電

※  用于能源交易和套利的電網(wǎng)規(guī)模能量存儲(chǔ)

架構(gòu)

MGXR ESS根據(jù)模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以從少數(shù)常見子系統(tǒng)創(chuàng)建各種系統(tǒng)配置，每個(gè)子系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的單個(gè)元素：

※  鋅再生子系統(tǒng)（ZRS）提供再充電功能

※  燃料存儲(chǔ)子系統(tǒng)（FSS）提供能量存儲(chǔ)功能

※  發(fā)電子系統(tǒng)（PGS）提供放電功能

PGM－5000發(fā)電模塊

MGXR PGM－5000是一種發(fā)電模塊，它將來自大氣的氧氣與從儲(chǔ)罐中抽出的鋅顆粒結(jié)合在一起發(fā)電。它由24個(gè)串聯(lián)的雙極板組成，可產(chǎn)生標(biāo)稱的24伏輸出。可選儀表包括嵌入式微處理器控制系統(tǒng)和相關(guān)的電壓，溫度和壓力傳感器。

PGM－5000是MGXR獨(dú)特的專利鋅空氣能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。在該系統(tǒng)中，能量以鋅顆粒的形式儲(chǔ)存，其尺寸與砂粒相似。當(dāng)系統(tǒng)輸送功率時(shí)，鋅顆粒與發(fā)電模塊（PGM）中從周圍空氣中吸取的氧氣結(jié)合。

MGXR ZRM－4500模塊

MGXR ZRM－4500是鋅再生模塊，使用電力從鋅酸鉀溶液中提取鋅顆粒。它由多達(dá)18個(gè)串聯(lián)的雙極板組成，由標(biāo)稱60伏輸入驅(qū)動(dòng)。該裝置由Noryl塑料和鎂合金制成，并配有SurLok連接器，可快速安裝電氣�？蛇x儀器包括嵌入式微處理器控制系統(tǒng)和相關(guān)的電壓傳感器。

ZRM－4500是MGXR獨(dú)特的專利鋅空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在該系統(tǒng)中，能量以鋅顆粒的形式儲(chǔ)存，其尺寸與砂粒相似。當(dāng)系統(tǒng)再充電時(shí)，鋅顆粒再生，并且放出的氧氣通過鋅再生模塊（ZRM）返回到周圍空氣中。