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reko

Akkus, Brennstoffzellen und Redox Flow Zellen - elektrochemische Energiespeicher

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reko
Posted · Edited by reko
vor 32 Minuten schrieb Dandy:

Zink-Luft Batterien sind eine uralte Technologie

..  Zink-Luft Batterien haben aber auch gravierende Nachteile (wie jede chemische Batterie). Sie können nur begrenzt Strom liefern

.. Generell ist das nichts für Autoakkus.

.. Sie sind zudem nicht oder nur sehr begrenzt ladefähig. Eine Alternative wäre Silber-Zink, die eine Ladefähigkeit besitzt.

Im Unterschied zu den bekannten Zink-Luft Batterien sind das Akkus bzw. Flowzellen. Der primäre Einsatz ist Grid Storage, da kommt es hauptsächlich auf die Speicherkapazität an. Entfernt man das Zink aus den reaktiven Bereich oder stoppt die Luftzufuhr, dann findet auch keine Selbstentladung statt.  Die begrenzte Ladefähigkeit trifft nur für herkömmlich ZnLuft Batterien zu (nantenergy hat bisher 30000 Zyklen erreicht).

Silber ist zu teuer/selten.

Donald Sadoway: “If you want to make something dirt-cheap, make it out of dirt. Preferably dirt that’s locally sourced.” (er hat eine andere billige Grid Storage Lösung)

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Holgerli
Posted · Edited by Holgerli
vor 42 Minuten schrieb reko:

Die aktuell an Entwickungsländer ausgelieferten 3000 Syteme mit 55MWh wurden vermutlich verschenkt und auch Tesla verkauft nicht kostendeckend.

Nun, für die Behauptung, dass Tesla nicht kostendeckend verkauft hast Du sicherlich Quellen, oder?

Wenn ich mir die Zahlen abschaue so ist der Bereich "Energy generation and storage" schon lange postiv vor Steuern.

 

vor 42 Minuten schrieb reko:

Eine 10Wh 18650 Li-Ion Zelle kostet im Internetversand  5-10$, das sind 500 bis 1000$/kWh.

Ah ok, und wenn man eine Schraube für einen VW Golf im Internethandel für 3 Euro bekommt und 10.000 Schrauben im  Golf verbaut sind, dann kostet der billigste Golf 30.000 Euro?

Nicht alles was hinkt ist ein Vergleich.

 

vor 42 Minuten schrieb reko:

Man sollte beim Kostenvergleich auch die 10 fach längere Lebensdauer der Zink-Luft-Zellen beachten.

Und dafür gibt es praktische Erfahrungen? Nicht irgendein hochgerechnestes Wunschergebnis?!

 

 

 

Findet wer den Unterschied in den beiden Aussagen?

Am 27.9.2018 um 22:42 schrieb reko:

Die Firma NantEnergy des Milliardärs Patrick Soon-Shiong hat einen Zink Luft Akku für unter 100$/kWh entwickelt.

 

vs.

 

vor 47 Minuten schrieb Ramstein:

Nant sagt, sie haben die Produktionskosten(!) unter 100 USD/kWh gedrückt.

 

@Ramstein Danke für die Richtigstellung.

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reko
Posted · Edited by reko

Für den breiten Einsatz müssen Energiespeicher aus billigen und ausreichend verfügbaren Rohstoffen hergestellt werden.

Energy-critical_elements_for_sustainable_development

"The relationships among abundance, markets, and geopolitics that constrain supply are at least as complex as the electronic and nuclear attributes that make ECEs valuable ..  many ECEs are relatively common yet their supply is at risk"

Price-abundance-plot-for-many-elements-specifi-cally-those-for-which-there-is-a-market.png

 

Z.B 

ViZn Zink-Eisen Flowzellen

June 19, 2018 ViZn Energy Systems Secures $15 Million of Funding and Ends Staff Furlough 

December 12, 2017 ViZn Energy Systems Wins Order To Supply Flow Battery to CMI Energy Headquarters in Belgium.

 

zafsys Zink-Nickel und Zink-Luft Akkus

Sep 22, 2018 New Manufacturing Production Plant Opens in Joplin, MO

Sep 22, 2018 ZAF Energy Systems Receives $600,000 Investment

Sep 22, 2018 ZAF Disrupting the Stationary Storage Market

 

phinergy arbeitet an Aluminium-Luft Batterien (wie Brennstoffzelle, nicht aufladbar aber recycelbar, hohe Speicherdichte)

Feb 28, 2018 Phinergy entered JV for metal-air batteries in China

19-Aug-2017 Top five aluminium-air battery manufacturers in the world (Fuji Pigment arbeitet an aufladbaren Al-Luft Akkus)

  "Tesla .. has already redirected its focus on aluminium-air batteries moving away from Li-ion batteries"  ??

2017/02/13 Tesla obtains patent for charging metal-air battery technology that could enable longer range

 

Why Rechargeable Zinc-Air Batteries Could Become the Norm

Zitat

Chemical engineering researchers devised a novel method to solve the rechargeability problem of zinc-air batteries that prevent their widespread use.

.. Zinc-air vs Lithium-ion Batteries

.. newly proposed zinc-air batteries could potentially cost 1/8th the cost of lithium-ion batteries to produce. What’s more, zinc-air, depending on the catalyst used, is much more environmentally friendly.

Das Problem bisheriger Zink Luft Batterien ist der fehlende Katalysator für die Wiederaufladung. Hierfür gibt es nun Lösungen.

 

An overview of progress in electrolytes for secondary zinc-air batteries and other storage systems based on zinc, Journal of Energy Storage Volume 15, February 2018, Pages 304-328

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reko
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October 16, 2018 Fuel Cell Power Plays From California to Kenya  "future historians may well point to 2018 as the sector’s annus mirabilis."

 

In Kenia werden 800 Mobilfunk Basisstationen mit Ammoniak-Bennstoffzellen ausgerüstet.

"deliver ammonia-based power at the equivalent of $0.65/kWh, versus off-grid/poor-grid diesel power costs in the $1/kWh range"

Gegenüber den bisherigen Dieselgeneratoren sollen innerhalb von 10 Jahren 84 Mio$ und 248 000 Tonnen CO2 eingespart werden. Ich gehe davon aus, dass dies nicht durch grünen Ammoniak sondern mit konventionell erzeugten Ammoniak durch den besseren Wirkungsgrad und Erdgas statt Diesel als Energiequelle erreicht wird. 

 

Adrian Kenya Selects New GenCell A5 Fuel Cell Solution to Provide Green, Off-Grid Power to 800 Telecom Base Stations Using the GenCell A5 will reduce OPEX by a total of $84M over 10 years

"a single 12-ton tank of ammonia provides the GenCell A5 with enough fuel for a year of 24/7 Operation"

 

Eingesetzt wird GenCell A5 Off-Grid Power Solution. Die 4kW Anlage hat 52% Wirkungsgrad mit billigen alkalischen Brennstoffzellen ohne Platinkatalysator. Ammoniak wird nicht direkt verwendet, sondern mittels patentierten Cracker in Wasserstoff gespalten.

"Since its founding in 2011, GenCell has grown to more than 80 employees, including many veterans of the Apollo & Mir Projects"

 

Für Schiffe: 2018-09-29 With Ammonia, There's No “Chicken or Egg” Dilemma

"As ammonia is already produced and transported in large quantities around the world, bunker supplies could be readily accommodated"

 

siehe auch 

 

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reko
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Wie Windgas wettbewerbsfähig wird, 28. September 2018

 

Greenpeace-Energy Positionspapier: Zukunftsperspektiven für Power-to-Gas (pdf)

Zitat

Ein Überblick über relevante Studien ergibt für den deutschen Stromsektor im Jahr 2040 einen Bedarf von mindestens 40 Gigawatt Elektrolyseurleistung, um beim dann hohen Anteil erneuerbarer Energien Versorgungssicherheit zu gewährleisten.

.. Zudem sind 60-70 Gigawatt an flexiblen Gaskraftwerken erforderlich, welche  den erneuerbaren Wasserstoff rückverstromen.

..

Power-to-Gas gewährleistet die Versorgungssicherheit auch bei Dunkelflauten  von bis zu zwei Wochen. Dies kann keine andere Speichertechnologie. Der Import von grünem Strom aus dem europäischen Netz ist in solchen Phasen nicht verlässlich, da die Grenzkuppelstellen selbst beim geplanten Ausbau nicht ausreichen würden und sich derartige Dunkelflauten über ganz Kontinentaleuropa erstrecken können.

 

180420_Kurzanalyse_Kostenentwicklung-erneuerbare-Elektrolysegase.pdf

Ein Hemmnis ist die aktuelle Belastung mit Stromnebenkosten (13 ct/kWh EEG-Umlage und Netzentgeld). Das könnte Offgrid-Elektrolysegasfarmen erzwingen.

"Diese erzeugt aus einer Mischung aus Solar- und Windstrom ohne Stomnetzanschluss direkt Gas. Das ist zwar weniger systemdienlich, aber ein ineffizientes System von Stromnebenkosten könnte Fall C)

hervorrufen."

"Elektrolysegas kann in den 2030ern günstiger produziert werden, als das heute erwartete Preisniveau für fossiles Erdgas und CO2-Zertifikate."

Aktuell kostet Erdgas 1,7 ct/kWhth incl. 0,2 ct für CO2 Zertifikate. Selbst mit 107€/t CO2 in 2040 würde der Erdgaspreis incl. CO2 Zertifikate "nur" 4,2 ct/kWhth betragen.

Preisentwicklung Erdgas.PNG

 

Als Energiespeicher ist Erdgas genauso gut wie Wasserstoff geeignet. Aber für die Ammoniak und Methanol  Produktion wird Wasserstoff benötigt, der 2040 aus Erdgas hergestellt incl. CO2 6,5 ct/kWh kosten wird. Elektrolysegas soll dann nur noch 3,2 bzw. 2,1 ct/kWh kosten ("je nachdem wie hoch der Erneuerbaren-Anteil im Stromsystem ist und wie viel Überschussstrom somit zur Verfügung steht") .

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reko
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30 Sep 2018 BOSCH AND FUEL-CELL EXPERT CERES POWER WORKING ON SOFC TECHNOLOGY

Zitat

It is the intention of Ceres Power and Bosch to make SOFC technology available for various applications. It is their vision to have small power stations set up throughout cities, as well as in industrial areas. Both companies find that because standardized plants are highly flexible, they will be able to cover peak demand better than conventional plants. The aim is for one SOFC module to generate 10 kW of electrical power.

..

Bosch plans to take a 4 percent equity stake in Ceres Power

Die Zellen von Ceres können mit veriedenen Brennstoffen betrieben werden z.B. mit Ethanol im Van von Nissan.

Ende August hat bereits Weichei 90M$ investiert s.o. #18

 

9th October 2018: Ceres Power Holdings plc Revenue and other operating income up 71%

 

Elcogen behauptet die effektivste Solid Oxyd Brennstoffzelle mit 74% Wirkungsgrad zu haben. Es gibt einen 1kW und einen 3kW Stack (39 bzw 119 Zellen) für 500 €/kW (künftig? nur Zellen ohne System). Die Technologie erscheint mir ähnlich wie bei Ceres (relativ moderate Temperaturen mit Stahlträgerplatten, MS-SOFC).

Im White Paper: "By 2023 Elcogen expects to be able to produce cells at less than €5 each, making a high volume sales price of €8 per cell possible." d.h. 200 €/kW Herstellungskosten.

Das älteste Patent hat Priority 2007, 11 results found in the Worldwide database for: elcogen as the applicant

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reko
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Am Berkeley Lab wurde eine hybride Solarzelle entwickelt. Sie verbessert den Wirkungsgrad herkömmlicher Solarzellen durch die zusätzliche Produktion von Wasserstoff.

6,8 % der Strahlungsenergie werden in Wasserstoff,

13,4 % in elektische Energie umgewandelt,

20,2 % Gesamtwirkungsgrad.

More Efficient Solar Cell | HPEV Cell | Efficiency Increase By 20.2% Percent

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Ramstein
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Man sollte aber auch lesen, dass die Zahlen „berechnet“, nicht gemessen sind.

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reko
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vor 16 Minuten schrieb Ramstein:

Man sollte aber auch lesen, dass die Zahlen „berechnet“, nicht gemessen sind.

Es gibt jedenfalls einen Prototypen an den sicher auch etwas gemessen wurde. Es ging dabei aber mehr um die prinzipielle Machbarkeit. Eine Berechnung stört mich nicht sonderlich. Die Frage ist wie es berechnet wurde.

Es ist ein neuer Ansatz mit Potential. Aber klar ist auch, dass das noch weit von einen praktischen Einsatz entfernt ist.

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reko
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Durch die Verwendung von hochwertiger ausländischer Kohle wird in China aus der Asche weniger Vanadium produziert (Lit.). Gleichzeitig ist durch neue Bauvorschriften der chinesische Bedarf für die Stahllegierung gestiegen.

Der Preis für Vanadium hat sich innerhalb eines Jahres mehr als verdoppelt. V2O5 is up more than 550% since September 2016. Entsprechend müssen Vanadium Redox Akkus teuerer werden (Vanadium ist der größte Kostenfaktor).  

Ob hier bereits der Bedarf für Vanadium Akkus eine Rolle spielt (Gildemeister, Rongke, 800MWh Dalian Akku) kann ich nicht beurteilen.

Lt. Bushveld: "Each GWh of VRFB storage requires 5 500 tones of Vanadium",  Weltproduktion 2017 = 83 000 Tonnen, 57% in China

 

Video 07.11.2018 : Vanadium stocks to watch as prices reach record highs

   Vanadium Minenaktien: Evraz, Largo Resources, Bushveld Minerals

Sep. 27, 2018 seekingalpha.com/article/4208605-vanadium-miners-news-month-september-2018

Oct. 2, 2018 seekingalpha.com/article/4209400-invest-vanadium-stocks-lithium-cobalt-hibernate

 

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reko
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Im Gegensatz zu LiIon Akkus läßt sich der Elektrolyt von Flow Batterien sehr leicht wiederverwenden. Bushveld will den Vanadium Elektrolyt vermieten/verleasen. Das Vanadium dient als Sicherheit für die finanzierende Bank.

Lt 2018/11/Energy-Storage-Vanadium-Redox-Flow-Batteries-101.pdf sollen Vanadium Akkus als Grid Speicher kostengünstiger als LiIon sein, wenn sie mindestens einmal täglich mit der vollen Kapazität genutzt werden. Dann kommt die länger Lebensdauer zum Tragen. LiIon ist zur Zeit bei Anlagen mit geringerer Kapazität im Vorteil. Für Langzeitspeicher ist Vanadium zu teuer.

 

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reko
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Statt konventioneller Elektrolyse wird hier ein Plasma zur Wasserstofferzeugung benutzt (Plasma-Elektrolyse).

17.10.18 Plasmalyse: Graforce produziert E-Gas aus Abwasser und Grünstrom

"Die Plasmalyse erzeugt ressourcenschonend und mit hohem Wirkungsgrad Wasserstoff"

 

"Auch der Autohersteller Audi ist mit an Bord: Das Unternehmen prüft, ob sich das Plasmalyse-Verfahren am Standort Werlte in Niedersachsen einsetzen lässt, um die Wasserstoff-Ausbeute und die Gesamteffizienz zu steigern. Dort betreibt Audi eine große Power-to-Gas-Anlage."

Bereits seit 2013 hat Audi in Werlte eine 1MW Methan Pilotanlage (audi-e-gas-projekt)

Durch Elektrolyse wird Wasserstoff erzeugt und mit CO2 einer benachbarten Biogasanlage zu Methan umgesetzt. Technisch ist das weitgehend sinnfrei, da das CO2 bei der subventionierten Verstromung von Methan entsteht.

 

Ab 2022 soll eine 100 fach größere Anlage in Betrieb gehen

16.10.18 Ökostrom soll zu Gas werden: 100-MW-Anlage geplant

 

18.9.18 Forscher: Deutschland braucht Elektrolyse im Gigawattbereich

"Um seine Klimaziele für das Jahr 2050 zu erreichen, braucht Deutschland in einem Maximalszenario der Studie eine installierte Elektrolyseleistung von 150 bis 300 Gigawatt.

.. Hemmnis Stromkosten .. Der größte Kostenfaktor ist die EEG-Umlage. Vor dem Gesetz sind Betreiber von Elektrolyseanlagen bisher ganz normale Stromverbraucher."

20180917 Studie IndWEDe, Industrialisierung der Wasserelektrolyse in Deutschland: Chancen und Herausforderungen für nachhaltigen Wasserstoff für Verkehr, Strom und Wärme, pdf

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reko
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bereits 3 Jahre alt: VDE gibt Leitfaden zu Lithium-Ionen-Batterien heraus
Kompendium: Li ‐ Ionen ‐ Batterien

BMWi Förderprogramm IKT für Elektromobilität II: Smart Car – Smart Grid – Smart Traffic. Grundlagen, Bewertungskriterien, Gesetze und Normen

66 Seiten pdf Stand 2015

 

nanoporöses Silizium für Li-Ion Anoden

13. November 2018, E-magy-Silizium soll Kapazität von Lithium-Ionen-Akkus um die Hälfte erhöhen

"Theoretisch kann die Verwendung von Silizium die Batterieanodenkapazität um einen Faktor 10 erhöhen"

Ein Problem von Silizium/Lithium ist die grössere Volumenänderung beim Laden (=kürzere Lebensdauer). Das ist bei Nanostrukturen weniger schädlich.

 

Zwar nur klein (5..27 mAh) aber m.W. der erste Serien-SMD-Solid-State-Akku von NGK-Insulators ISIN:JP3695200000

NGK arbeitet auch an NaS-Akku (Weltmarktführer z.B. 50MW, 300MWh), Zink-Akku und SOFC

28.11.2018, Keramischer Lithium-Ionen-Akku, EnerCera von NGK Insulators für IoT-Anwendungen

Zitat

Die Massenproduktion soll im April 2019 anlaufen

.. laut Hersteller eine doppelt so hohe Energiedichte wie handelsübliche Akkus gleicher Größe, und der Innenwiderstand ist gerade einmal halb so groß

.. 2 Millionen Einheiten pro Monat

* although other solid state batteries have been launched for SMD processes

Best Technical Development Award within Energy Storage


Nov 26, 2018, Chinese company begins production of solid-state batteries

2018/11/20, China starts solid-state battery production, pushing energy density higher

(Qing Tao Energy, 100MWh/Jahr, 700MWh/Jahr ab 2020, 400Wh/kg, first be utilized on special equipment and high-end digital products, but the company is still in discussion with car manufacturers.)

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reko
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Neben Al-Luft mit theoretisch max. 8000 Wh/kg, erreicht 1300  Wh/kg (s.o. Top five aluminium-air battery manufacturers in the world) die aber nur grossindustiell "aufgeladen" werden können, gibt es auch Al-Ionen Akkus mit Entwicklungsziel 400 Wh/kg, 3000 Zyklen. Die Al-Ionen-Einlagerung ist im Prinzip sehr ähnlich zu Li-Ion mit aktuell max 250 Wh/kg.

 

Research project: ALION, A Low-Cost Aluminium-Ion Battery (EU-Projekt bis 2020)

5 December 2018, Aluminium-ion battery breakthrough announced by UNSW researcher

Im zitierten Nature Artikel: "reversible capacity of 110 mA h g–1 along with a superior cyclability of up to 5,000 cycles"

Al-Ion kann extrem schnellladefähig (1 Minute) oder extrem zyklenfest (250000) entwickelt werden. Theoretisch sind lt. Wiki max. 1060 Wh/kg möglich vs 406 Wh/kg bei Li-Ion. Der größte Vorteil ist aber, dass es kein Rohstoffproblem gibt.

Vorteile vs Nachteile

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reko
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Bosch hat sich von den Akkus zurückgezogen. Auch die Solid State Akku Firma Seeo soll verkauft werden.

30. 11. 2018: Bosch baut in Bamberg Brennstoffzelle

"Mit 60 Beschäftigten soll von Mitte nächsten Jahres an auf 700 Quadratmetern die Produktion stationärer Brennstoffzellen starten. "

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reko
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Am 11.12.2018 um 23:44 schrieb Marfir:

hier was zum Thema power2gas / Biologische Stromspeicher

Biologische Stromspeicher... geht das? [Fast Forward Science 2018]

Interessanter Ansatz - biologische Methanisierung von Wasserstoff

Letztlich eine Rechnung was wirtschaftlicher ist: Biologie oder Hochdrucksynthese

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Marfir
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vor 22 Minuten schrieb reko:

Interessanter Ansatz - biologische Methanisierung von Wasserstoff

Letztlich eine Rechnung was wirtschaftlicher ist: Biologie oder Hochdrucksynthese

Da gewinnen vermutlich die Bakterien. Die machen das für uns kostenlos. ;)

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reko
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vor 11 Minuten schrieb Marfir:

Da gewinnen vermutlich die Bakterien. Die machen das für uns kostenlos. ;)

Nicht ganz, die wollen eine reichlich große Wohnung und wollen mit Nahrung versorgt werden. ;)

Ein Klärwerk mit zu nutzen ist OK, aber das würde nicht viel H2 zu CO2 umwandeln. Hocher Druck hat auch den Vorteil, dass das notwendige Volumen sehr viel kleiner wird und die Reaktiongeschwindigkeit ist auch sehr viel größer als bei den Bakterien.

 

Man kann auch biologisch Stickstoffdünger herstellen (Leguminosen) - trotzdem wird meist die Hochdrucksynthese genutzt.

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reko
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BASF baut eine Fabrik für Kathodenmaterial in Finnland

Oct 22, 2018 BASF and Nornickel join forces to supply the battery materials market

"Start-up is planned for late 2020, enabling the supply of approximately 300,000 full electric vehicles per year"

 

Und will Kobalt und Nickel reduzieren. Damit würden die Akkus billiger.

Nov 29, 2018 BASF’s bold new manganese lithium-ion battery blueprint to fast-track EV adoption

"70% manganese, while nickel will be cut to 20% and cobalt to a maximum of 5%."

Nov 23, 2018 BASF makes low-nickel wager amid scramble for battery metals

Zuvor wurden NMC 811 (80% Ni, 10% Co, 10% Mn) und  CAM-7 (88% Ni, wenig Co) genannt.

 

State of Lithium Ion Battery Research, Professor Vanessa Wood, ETH Zürich, 2018, pdf

181019_BMO_-_Engineering_Out_Cobalt_Is_Easier_Said_Than_Done.pdf

 

 

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reko
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@ Marfir

Das dürfte sich beziehen auf: Dec 6, 2018: Honda Research Institute and University Researchers Develop Breakthrough Battery Chemistry

Ich habe bisher noch nichts näheres darüber gefunden und vermute das noch im Grundlagenstadium.

Interessant dabei: Der Flurid-Ion-Akku ist wie der Lithium-Ion-Akku und der Aluminium-Ion-Akku ein Einlagerungs (Interkalations) Typ. Aber mit den leichtesten negativen statt positiven Ion.

Wie man am Al-Ion- oder Al-Luft-Akku sieht kommt es aber nicht auf das Atomgewicht sondern auf die je Massen/Volumen-Einheit gespeicherte Energie an. Ist die Potentialdifferenz höher als bei der Elektrolyse von Wasser braucht man sehr spezielle brennbare flüssige Elektrolyte oder Feststoffelektrolyte.

Bei den Einlagerungakkus muß man 2 Wirtsgitter mit sehr unterschiedlichen Einlagerungsenergien finden z.B. Nickel/Kobaltoxyd und Graphit bei Li-Ion-Akkus. Das Lithium-Ion ist zwar leicht, aber nicht das notwendige Nickel/Kobaltoxyd und Graphit.

 

 

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reko
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30.1.2019: The world’s largest “virtual battery plant” is now operating in the Arabian desert

Zitat

Earlier this month, the department of energy in Abu Dhabi turned on a 108 MW/648 MWh sodium-sulfur battery plant. For comparison, the storage capacity of the Abu Dhabi battery is about five times that of the lithium-ion battery system Tesla installed in Hornsdale, Australia in 2017.

..

the UAE opted for sodium-sulfur batteries from Japan’s NGK.

Bei NaS Akkus ist NGK Insulators führend und hat auch den ersten kleinen SMD Solid State Akku (2,3V / 5..24 mAh) auf den Markt gebracht.

Der Bereich ist aber (noch?) klein. NGK ist spezialisiert auf High Tech Keramik und IST hauptsächlich Zulieferer für Verbrennerautos (30%, Katalysatoren, Abgasfilter, Sensoren), Stromversorger (Isolatoren), Elektronik (Piezo, Substrat, GaN-Wafer) und Medizintechnik. Die Aktie NGKIF ist billig (Price/Tangible Book=1, PE Ratio=10, Dividend=3,1%, Payout=36%). 

Financial Results for the Nine Months Ended December 31, 2018, pdf

Die unabhängige Schwester NGK Spark ist bei Zünd/Glühkerzen führend.
 

Ein Übersichtsartikel: 10 disruptive battery technologies trying to compete with lithium-ion

 

A list of the battery technologies that could be suitable for solar applications.

battery-technologies.png

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reko
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Eine SOFC des Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-3) hat 11 Jahre Dauerbetrieb erreicht.

07.02.2019 - Hochtemperatur-Brennstoffzelle erreicht mehr als elf Jahre Lebensdauer.

Eine neuere reversible Version erreicht einen Wirkungsgrad von 62% (Project REFLEX).

December 31, 2018: Fuel Cell System Breaks Efficiency Record

 

Nach eigenen Angaben ist Elcogen mit 74% besser (Ziel? Kosten <500 €/kW,  Lebensdauer >40000 h @ 650 °C):

"Elcogen’s SOFC stack holds the world record of 74 per cent .. If the waste heat they produce is also harnessed, e.g. by feeding it into central heating systems, their overall fuel efficiency can be over 90 per cent".

Die estländisch/finnische Elcogen arbeitet zusammen mit FCH JU an EU geförderten Brennstoffzellen-Projekten.

 

Der börsennotierte Konkurrent Ceres Power erreicht mit seinen 5kW und 10kW Modulen 60%. Die englische Ceres kooperiert mit Honda, Nissan, Bosch und Weichai. Die Produktionskapazität soll bis 2022 durch Lizenzfertigung auf >100MW/Jahr steigen (Ende 2019: 2MW).

 

Die amerikanische Bloom Energy ist der größte SOFC Produzent und auf größere Erdgas betriebene, stationäre Anlagen spezialisiert.

2018 Q4: 257 produzierte 100kW Einheiten = 25,7MW, 214 M$ Umsatz, Backlog 1400 Systeme, noch immer mit Verlust.

Der geplante Verkaufspreis 6750 ..7050 $/kW und die Systemkosten 5600 .. 5900 $/kW für 2019Q1 sind deutlich zu hoch.

2019/Bloom-Energy-Announces-Fourth-Quarter-and-Full-Year-2018-Financial-Results/default.aspx

 

$1.35 Bn Solid Oxide Fuel Cell Market - Global Outlook & Forecasts 2017-2026

Zunehmende Bedeutung bekommen SOFC bei den Erdgasheizungen (Buderus, Viessmann, SOLIDpower, ..)

Von SolidPower werden bei 50 MW Jahresproduktion 500€/kW Stack- und 2000€/kW System-Kosten genannt.

Es gibt hohe Zuschüsse: Lohnt sich ein Brennstoffzellen-BHKW?

"Das Brennstoffzellen-BHKW kostet somit noch 6.000 bis 9.000 Euro mehr als vergleichbare Brennwertheizungen auf Öl- oder Erdgas-Basis"

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reko
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December 22, 2018: China’s Hydrogen Economy

China will 14 Mrd$ für die Wasserstoffinfrastruktur und Brennstoffzellenautos ausgeben. Im aktuellen 5 Jahresplan ist als Ziel vorgegeben

China will most likely offer incentives on sales of hydrogen fuel cell cars starting in 2019 .. similar strategy to the 2009 Electric Vehicle Plan

 

Die chinesische FCV Tech Roadmap.pdf (Seite 14)

Img1_HRS_FCV_table.png

 

Seite 17: 2030 soll das Material des Stacks 21$/kW (150 RMB) kosten, 2015 waren es 560 $/kW (4000 RMB).

Im gleichen 5 Jahresplan stehen auch die 100$/kWh Herstellungskosten für LiIon

china hydrogen fuel cell stack roadmap.PNG

 

BALLARD, Status of Hydrogen and Fuel Cell Related Business in China ICEF 2018

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