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從傳統(tǒng)的鋰離子電池轉(zhuǎn)向具有更高穩(wěn)定性、密度和使用壽命的創(chuàng)新的電池化學(xué)材料；
開發(fā)高效存儲間歇性可再生能源的儲能解決方案，并擴(kuò)大規(guī)模，為大型地理區(qū)域供電；
從集中式儲能過渡到更靈活、更便攜的分布式儲能。
1、更先進(jìn)的鋰離子電池
鋰離子電池具有便攜性、快速充電、低維護(hù)成本和多功能性等優(yōu)點。然而，它們極為易燃，對高溫敏感，需要過度充電或完全放電保護(hù)，并且易老化。此外，開采用于電池制造的材料對環(huán)境有著巨大的影響。
因此，相關(guān)公司正在對鋰離子電池進(jìn)行改造，以提高其性能和使用壽命。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，鋰聚合物、鋰空氣、鈦酸鋰和鋰硫等更輕、能量密度高的材料取代了傳統(tǒng)的鋰鈷電極。此外，一些初創(chuàng)公司使用回收的廢舊電池來生產(chǎn)電極，以推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
綠色鋰離子公司推進(jìn)鋰電池回收
Green Li-ion是一家新加坡公司，通過回收的鋰離子電池來生產(chǎn)電池陰極。這家公司的模塊化加工廠使用共沉淀濕法冶金技術(shù)，而傳統(tǒng)工藝則使用浸出法。這種方法可以提高純度，同時減少再生陰極的生產(chǎn)時間。電池制造商利用這種解決方案使得回收電池時無需分揀。
Echion Technologies公司生產(chǎn)鋰離子陽極材料
總部位于英國的公司Echion Technologies生產(chǎn)用于超快速充電的鋰離子電池陽極材料。這家公司的陽極材料使用了專有的混合氧化鈮（XNO）技術(shù)，包括設(shè)計擴(kuò)散鋰離子的微晶，這樣就可以快速充電，而無需使用納米粉末。由于其具有高能量密度，這些陽極的應(yīng)用范圍從消費電子產(chǎn)品到電動汽車行業(yè)。
2、鋰替代品
鋰電池不環(huán)保，且很難跟上對鋰日益增長的需求，這就鼓勵相關(guān)公司尋找可替代的電池材料，為下一代電池存儲提供動力。例如，考慮到鋅的豐富供應(yīng)、固有的穩(wěn)定性和低毒性，鋅-空氣電池是鋰電池的可行替代品。
另一種有效的替代方案是鈉硫電池。這些電池具有更長的壽命、更長的充電/放電循環(huán)、高能量密度，并且由相對便宜的材料制成。其他一些有前景的電池化學(xué)材料包括鋁離子電池、鎂離子電池、鎳鋅電池和硅基電池。
Offgrid能源實驗室開發(fā)鋅基電池技術(shù)
印度公司Offgrid Energy Labs開發(fā)了ZincGel，這是一種專有的電池技術(shù)。它使用高導(dǎo)電性的鋅電解質(zhì)和碳基陰極。鋅電解質(zhì)可以自修復(fù)，溫度穩(wěn)定，且不會蒸發(fā)，從而保證更長的使用壽命。此外，無副反應(yīng)和無氣體析出確保了高庫侖和往返效率。電動汽車制造商利用這項技術(shù)作為鋰離子電池的安全、環(huán)保、不易燃和可持續(xù)的替代品。
Altris公司制造納電池陰極
Altris是一家瑞典公司，生產(chǎn)用于鈉離子電池的陰極材料Fennac。這家公司使用獲得專利的低溫和壓力合成技術(shù)生產(chǎn)Fennac。它在不犧牲性能的情況下，為合金和硬碳等其他電極材料提供了一種低成本、可持續(xù)的替代品。電池生產(chǎn)公司將此解決方案應(yīng)用于現(xiàn)有的生產(chǎn)線中。除此之外，此技術(shù)還可應(yīng)用于光致變色窗等應(yīng)用中。
3、短期響應(yīng)儲能裝置
超級電容器、飛輪和超導(dǎo)磁存儲器等設(shè)備已經(jīng)存在了很長時間。目前的電池技術(shù)利用其潛力，可在較短的時間內(nèi)提供高功率密度。盡管放電速度很快，但它們在系統(tǒng)擾動、負(fù)載變化和線路切換等瞬態(tài)期間提高了電網(wǎng)的質(zhì)量和可靠性。
它們還可以防止電網(wǎng)因電壓不穩(wěn)定而崩潰。此外，一些公司將SDES（短時儲能）集成到燃料電池應(yīng)用中，以改善電動汽車的充放電循環(huán)。許多城市也將其儲能系統(tǒng)與SDES相結(jié)合，使得整體儲能和充電周期得以改善。
EEXION公司制造超級電容器
以色列初創(chuàng)公司EEXION使用超級電容器實現(xiàn)儲能。這家初創(chuàng)公司的專有產(chǎn)品Energize-N’-Go是一種化學(xué)電池，與可充電電池相比，它使用純碳材料實現(xiàn)更快的充電?？苫厥招院蛶缀鯚o限次的充放電循環(huán)使其適用于電動汽車領(lǐng)域。
GODI公司生產(chǎn)混合電容器
GODI是一家印度初創(chuàng)公司，生產(chǎn)由生物廢物衍生的混合電容器材料。這家初創(chuàng)公司的電容器結(jié)合了活性炭和石墨烯，可提供快速充電所需的短期峰值功率。該解決方案從電池級擴(kuò)展到模塊級，可應(yīng)用于汽車、可再生能源和再生制動。
4、電池儲能系統(tǒng)
盡管可再生能源技術(shù)比以往任何時候都更加高效和經(jīng)濟(jì)，但它們在本質(zhì)上是高度間歇性的。因此，他們需要互補(bǔ)的解決方案來填補(bǔ)可用性缺口。長期儲能解決方案確?？稍偕茉闯^了傳統(tǒng)能源，在發(fā)電廠擴(kuò)張中占據(jù)主導(dǎo)地位。
隨著越來越多的清潔能源接入電網(wǎng)，電力基礎(chǔ)設(shè)施變得更適合應(yīng)對不斷變化的需求。中斷的風(fēng)險也大大降低。此外，大規(guī)?？稍偕茉创鎯μ岣吡四茉聪到y(tǒng)整體的彈性，加速了清潔能源轉(zhuǎn)型。
Albion技術(shù)公司提供智能電池儲能系統(tǒng)
總部位于英國的初創(chuàng)公司Albion Technologies生產(chǎn)電池儲能系統(tǒng)（BESS），為可再生能源供應(yīng)商、開發(fā)商和電網(wǎng)運營商提供服務(wù)。這家初創(chuàng)公司的產(chǎn)品Smart BESS是一個集裝箱化系統(tǒng)，可延長電池壽命，并提供超過90%的可用能源。該解決方案非常靈活，幾乎可以部署在任何地方，并與其他單元集成，以滿足不同的電源和能源需求。
智能BESS配備了所有必要的組件，如電池、逆變器、暖通空調(diào)、消防和輔助系統(tǒng)。它符合G99英國國家電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，能夠儲存可再生能源等清潔能源，從而減少二氧化碳排放和石油消耗。
Genista Energy公司設(shè)計磷酸鐵鋰電池
Genista Energy是一家總部位于英國的公司，其設(shè)計了一種基于磷酸鐵鋰的電池儲能系統(tǒng)。它由一個裝有多個電池串的大容器組成。這家公司將幾個這樣的容器互連起來，以獲得一個可擴(kuò)展的系統(tǒng)，以便在遠(yuǎn)程位置提供電力。Genista Energy為工業(yè)和商業(yè)建筑提供電力，同時提供可再生能源管理和柴油發(fā)電機(jī)的替代品。
5、高級熱能存儲
季節(jié)性和短期的儲熱是以經(jīng)濟(jì)實惠的方式改善可再生資源發(fā)電中電網(wǎng)負(fù)荷平衡的重要手段。熱能存儲的過程包括向存儲系統(tǒng)提供熱量，以供以后取出和使用。按照慣例，供暖公司將熱水或冷水儲存在隔熱水箱中，以便在需求增加時使用，以應(yīng)對區(qū)域供暖和區(qū)域制冷的高峰。
然而，幾年來的發(fā)展展現(xiàn)出新的趨勢——使用新的介質(zhì)，如熔鹽、共晶和相變材料來儲存熱能。熱能儲存最常見的是應(yīng)用在太陽能熱系統(tǒng)中。它克服了可再生能源間歇性的弊端，使人們能夠在夜間獲得儲存的太陽能。
HeatVentors公司提供相變材料（PCM）儲熱
匈牙利初創(chuàng)公司HeatVentors生產(chǎn)基于相變材料的熱能存儲系統(tǒng)。這家初創(chuàng)公司的產(chǎn)品HeatTank利用相變材料的熔化和凝固來儲存熱能。使用這些PCM還可以通過平衡冷卻和加熱系統(tǒng)的效率來節(jié)省空間、能源和成本。提供供暖、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)的公司利用此項解決方案來提高穩(wěn)定性和峰值性能管理。
Cowa Thermal Solutions公司生產(chǎn)膠囊式加熱罐
Cowa Thermal Solutions是一家瑞士公司，生產(chǎn)用于熱能儲存的膠囊式儲熱罐。這家公司的解決方案BOOSTER CAPSULES利用天然鹽作為原料。與沒有容量或穩(wěn)定性損失的普通儲水罐相比，裝有膠囊的儲水罐的儲存容量是普通儲水罐的三倍。因此，加熱罐變得能量密集并且較少依賴于主電源。分布式能源行業(yè)將該解決方案與光伏（PV）系統(tǒng)相結(jié)合，以提供連續(xù)供暖。
6、增強(qiáng)型氧化還原液流電池
氧化還原液流電池用作燃料電池或可充電電池。它們由兩個相互連接的槽組成，槽中都裝有電解質(zhì)液體和帶相反電荷的電極，離子通過隔膜從一個槽傳遞到另一個槽。氧化還原液流電池的使用壽命比鋰電池更長，因為電流從一個槽到另一個槽不會降解隔膜。
此外，由于其靈活的系統(tǒng)設(shè)計和易于擴(kuò)展性，它們?yōu)榭稍偕茉吹墓檬聵I(yè)規(guī)模的集成提供了巨大的潛力。該領(lǐng)域的進(jìn)展集中在開發(fā)具有成本效益并提供更高能量密度的新型氧化還原化學(xué)材料上。
XL電池公司提供基于鹽水的流動電池
美國初創(chuàng)公司XL Batteries提供基于鹽水的無腐蝕液流電池。這家初創(chuàng)公司使用來自廉價工業(yè)原料的有機(jī)分子將電荷儲存在電池中。由于溶解的電荷存儲分子在充電和放電過程中流過單獨堆疊中的電極，因此獨立尺寸成為可能。與釩液流電池相比，溫和的基于鹽水的化學(xué)材料也使電池的價格更加低廉。公用事業(yè)行業(yè)利用這項技術(shù)作為昂貴的鋰離子電池的替代品。
StorEn Technologies公司開發(fā)釩液流電池
StorEn Technologies是一家總部位于美國的初創(chuàng)公司，致力于開發(fā)釩液流電池技術(shù)。釩的特性允許生產(chǎn)只有一個電活性元件而不是兩個電活性元件的電池，從而消除了金屬交叉污染。它們克服了鋰電池的衰減和容量損失問題。StorEn Technologies的電池適用于電信鐵塔電池，這些電池從電網(wǎng)和離網(wǎng)位置的可再生能源中獲取電力。
7、分布式儲能系統(tǒng)
能源生產(chǎn)和存儲系統(tǒng)傳統(tǒng)上遵循集中式架構(gòu)。這增加了高能源需求時的電網(wǎng)故障風(fēng)險，可能會擾亂能源供應(yīng)鏈。另一方面，分布式存儲系統(tǒng)通過允許單個設(shè)施就地生產(chǎn)能源并根據(jù)個性化需求存儲能源來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。
能源生產(chǎn)商也可以將多余的能源出售給電網(wǎng)。電動汽車、微電網(wǎng)和虛擬電廠（VPP）等分布式儲能解決方案避免了煤炭、石油和天然氣發(fā)電的擴(kuò)張。此外，它們通過集成屋頂太陽能電池板和小型風(fēng)力渦輪機(jī)等本地儲能解決方案，使人們更加依賴可再生能源。
MET3R公司推進(jìn)車輛到電網(wǎng)（V2G）管理
比利時初創(chuàng)企業(yè)MET3R的業(yè)務(wù)是協(xié)助V2G管理。這家初創(chuàng)公司的平臺ZenCharge、ZenSite和ZenGrid利用人工智能（AI）來優(yōu)化車輛充電，并減少充電站點對電網(wǎng)的影響。此外，它們還提供了與電動汽車充電相關(guān)的負(fù)載管理方面的見解。能源分銷公司利用MET3R公司的平臺來監(jiān)控低壓網(wǎng)絡(luò)上分布式能源（DER）的狀態(tài)。
卡里特公司提供虛擬電廠業(yè)務(wù)
澳大利亞公司Karit提供虛擬電廠業(yè)務(wù)。這家公司將多個分布式能源,如發(fā)電和存儲系統(tǒng)合并為一個VPP。通過整合分布式能源資產(chǎn)，能源零售商確保向客戶高效供電，同時將剩余能源轉(zhuǎn)移到電力交易市場中。能源零售商和多站點組織使用VPP實現(xiàn)預(yù)測性能源存儲和管理。
8、固態(tài)電池
傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)是高度易燃的，并且在極端溫度下具有低電荷保持率和低效率。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，固態(tài)電池用促進(jìn)離子遷移的固體化合物取代了易燃的液體電解質(zhì)。相關(guān)企業(yè)現(xiàn)在使用具有高離子導(dǎo)電性的電解質(zhì)，如聚合物和有機(jī)化合物。
此外，固體電解質(zhì)支持在電池制造中使用高壓高容量材料，這樣可以實現(xiàn)更高的能量密度、便攜性和使用壽命。由于固態(tài)電池具有更大的功率重量比，因此也是電動汽車的理想選擇。
固態(tài)電池（SSB）公司生產(chǎn)聚合物基固態(tài)電解質(zhì)
SSB Incorporated是一家總部位于美國的初創(chuàng)公司，生產(chǎn)聚合物基固態(tài)電解質(zhì)材料。這家初創(chuàng)公司的固體電解質(zhì)結(jié)合了聚合物和離子材料，以提高離子遷移率。與傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)相比，這種材料具有高能量密度，同時提高了電化學(xué)和熱穩(wěn)定性。固態(tài)隔膜允許將這些電解質(zhì)封裝到鋰電池中，也可以用于車輛或飛機(jī)等大型應(yīng)用中。
Theion公司生產(chǎn)固態(tài)晶體硫電池
Theion是一家德國初創(chuàng)公司，主要生產(chǎn)固態(tài)晶體硫電池。這家初創(chuàng)公司使用直接晶體壓?。―Ci）從熔融硫中開發(fā)晶圓。其專有的固態(tài)聚合物電解質(zhì)在這些晶片的空隙中工作，而鋰金屬箔充當(dāng)陽極。
與傳統(tǒng)電池相比，該解決方案的優(yōu)勢包括循環(huán)壽命長、充電快、電池成本低和安全性高。Theion的技術(shù)可用于從智能手機(jī)、電腦電池到汽車和飛機(jī)儲能的各種解決方案。
9、儲氫
氫在所有化學(xué)燃料中表現(xiàn)出最高的單位質(zhì)量熱值，同時還具有可再生性和環(huán)保性。它以氣體或液體的形式進(jìn)行儲存。作為氣體儲存通常需要高壓罐，而液體儲存則需要低溫。
為了經(jīng)濟(jì)地儲存氫氣，相關(guān)公司正在設(shè)計創(chuàng)新的工藝和儲罐。就儲存類型而言，最近的趨勢表明，正在轉(zhuǎn)向在固態(tài)表面和通過化學(xué)反應(yīng)來吸附氫。儲氫的應(yīng)用范圍從用作汽車的清潔燃料到用于建筑物的便攜式電源。
GRZ Technologies公司生產(chǎn)固態(tài)氫電池
瑞士初創(chuàng)公司GRZ Technologies生產(chǎn)固態(tài)儲氫系統(tǒng)。這家公司將氫以原子的形式儲存在金屬結(jié)構(gòu)中。這確保了更大的安全性，同時提供了高體積密度和更長的使用壽命。在運輸行業(yè)中，標(biāo)準(zhǔn)化的堆棧能夠為獲得固定和便攜式的電源提供理想的存儲容量。
Hydrogen First公司設(shè)計復(fù)合氫氣壓力容器
Hydrogen First是一家波蘭初創(chuàng)公司，設(shè)計復(fù)合氫壓力容器。這種扁平的容器具有等張力體形狀，其厚度上有加強(qiáng)螺柱，以儲存壓縮的氫氣。這種設(shè)計有助于減少碳纖維，從而降低儲氫的重量和成本。這些扁平復(fù)合材料容器在航空航天和汽車工業(yè)中用于儲存氣態(tài)、液化、超臨界或低溫形式的氫氣。
10、儲能即服務(wù)
安裝儲能基礎(chǔ)設(shè)施需要一定的安裝成本，而長期所有權(quán)會導(dǎo)致資本鎖定和資產(chǎn)擱淺。儲能即服務(wù)使企業(yè)能夠以零資產(chǎn)投資和低實施成本獲得可靠的電力供應(yīng)。
當(dāng)市場條件發(fā)生變化時，這種方法也提供了最大的靈活性。此外，儲能服務(wù)有助于公用事業(yè)公司進(jìn)行擁堵管理、季節(jié)性高峰需求管理和解決電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施故障。此外，電網(wǎng)連接薄弱或沒有電網(wǎng)連接的偏遠(yuǎn)地區(qū)的消費者也受益于電網(wǎng)靈活性和效率的提高。
Hybrid Greentech公司簡化了儲能管理
丹麥初創(chuàng)公司Hybrid Greentech提供基于AI的儲能管理平臺HERA。它結(jié)合了長期優(yōu)化模型和短期機(jī)器學(xué)習(xí)模型來決定儲能資產(chǎn)的最佳運行。
這樣就能夠在早期概念開發(fā)中就進(jìn)行詳細(xì)的運營費用（OPEX）建模，以確保最佳的投資決策?；旌蟿恿Πl(fā)電廠、微電網(wǎng)和電動汽車公司等各種行業(yè)都利用這項技術(shù)進(jìn)行先進(jìn)的儲能分析。
Renon印度公司制造智能電池管理系統(tǒng)（BMS）
Renon India是一家印度初創(chuàng)公司，開發(fā)智能電池管理系統(tǒng)ARK。它通過電壓測量和溫度傳感對電池進(jìn)行被動平衡。這確保了電池組的功能安全性、效率和性能。ARK系統(tǒng)適用于商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中存儲太陽能的電池。
原標(biāo)題：2024年儲能趨勢洞察！
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