211service.com
Startup sigter mod at bringe det flydende batteri på markedet
Arbejdsområdet i Liquid Metal Batterys lille kælderhovedkvarter i Cambridge, Massachusetts, ligner mere en maskinværksted end et højteknologisk laboratorium, du kunne forvente af et spin-off fra MIT.
I stedet for vakuumkamre og rækker af forseglede handskerum sidder en stor båndsav, en borepresse og en simpel svejsestation. I et andet hjørne sidder en almindelig ovn, som du måske finder i et keramikatelier. Selvom virksomhedens teknologi er baseret på avanceret kemi, ser batterierne rudimentære ud: tykvæggede ståldåser, som forskerne fylder med pulver, der er taget fra store spande og tønder.
Enkelheden er ved design. Virksomhedens mål er at gøre batterier så billige, at de billigt kan opbevare vindkraft produceret om natten, når det ofte blæser, men strømbehovet er lavt, til brug i perioder med spidsbelastning i løbet af dagen. Det har tiltrukket millioner af dollars i tidlige investeringer fra Bill Gates, det franske olieselskab Total og det amerikanske Advanced Research Projects Agency for Energy.
Liquid Metal, som blev grundlagt i 2010, men først startede for alvor sidste efterår, da det udvidede fra syv til 17 ansatte, er en af flere nye virksomheder, der håber på at lære af de udfordringer, som en tidligere bølge af ren-energi startups stod over for. Renenergivirksomheder har til dels kæmpet, fordi eksisterende teknologier – såsom kraftværker med fossilt brændstof, gasdrevne biler og endda konventionelle solceller – er så billige, og fordi forsyningsselskaber favoriserer etablerede teknologier.
Nogle tidligere batteristartups fokuserede på for eksempel et lovende elektrodemateriale opdaget i et laboratorium, kun for at opdage, at fremstillingen af materialet slettede meget af de omkostningsbesparelser, som materialet lovede. Den nye gruppe af startups, som inkluderer et spin-off fra A123 Systems kaldet 24 M og en anden kaldet Aquion, ser nærmere på produktionsomkostningerne fra begyndelsen. Liquid Metal har også identificeret markeder, der kan give det mulighed for i første omgang at betale høje omkostninger, indtil storskalaproduktion gør dets batterier mere overkommelige.
Liquid Metal Battery er sådan navngivet, fordi det pulver, dets forskere hælder i dets battericeller, opvarmes til smeltepunktet, når de naturligt adskiller sig i tre lag, de positive og negative elektroder og elektrolytten, der adskiller dem. Disse nu flydende materialer er stærkt ledende, så batterierne kan aflades og oplades hurtigt, acceptere opladning et millisekund og returnere det næste, hvis det er nødvendigt, for at hjælpe med at stabilisere udsving i udbud og efterspørgsel på elnettet.
Ideen opstod hos Donald Sadoway, en kemiprofessor ved MIT, og Gerbrand Ceder, en professor i materialevidenskab ved MIT, som spekulerede på, om det kunne være muligt i det væsentlige at vende processer som dem, der bruges til at fremstille aluminium. For eksempel bruges elektricitet til at producere aluminium fra aluminiumoxid - hvis den kemiske reaktion kunne køre den anden vej, ville den producere elektricitet, og systemet ville fungere som et batteri. Sadoways kandidatstuderende, David Bradwell, fandt en måde at få den elektricitet, der er lagt i processen, ud igen.
Virksomheden mener, at designet kan bygges i eksisterende fabrikker med kontraktfremstilling, og da der ikke er behov for at bygge sine egne fabrikker i første omgang, ville dets kapitalomkostninger reduceres betydeligt. Stadig, indtil teknologien når masseproduktion, vil dens omkostninger være relativt høje. Det er her en smule markedskendskab er vigtigt. Grundlæggerens beslutning om at bygge batterier, der ikke kun er i stand til at lagre store mængder energi til lave omkostninger, men også kan reagere på millisekunder, vil give den adgang til markeder, hvor den kan opkræve høje priser for at lagre og levere strøm til nettet til kompensere for udsving i udbud og efterspørgsel - noget, der bliver vigtigt, efterhånden som mere vind- og solenergi, som er intermitterende, installeres.
Efterhånden som produktionsskalaen stiger og omkostningerne falder, planlægger Liquid Metal at betjene større markeder, såsom at købe billig elektricitet om natten og sælge den midt på dagen, når priserne er højere. Fordi teknologien er fleksibel, kan virksomheden beslutte, hvordan dens batterikapacitet skal bruges, og altid vælge det mest lukrative marked.
Liquid Metal planlægger at udnytte to muligheder skabt af regeringen. Den første er faktisk et produkt af deregulering: regeringen opstillede rammer for etablering af åbne markeder for magt. Dette giver virksomheden mulighed for at registrere sig som en uafhængig strømleverandør uden at gå gennem et forsyningsselskab eller få regulatorer til at tillade forsyningsselskaber at opkræve betaling for tjenesten. Dette giver selv en lille virksomhed en klar vej til at tjene penge. Virksomheden kunne også drage fordel af en afgørelse fra Federal Energy Regulatory Commission om, at teknologier med hurtige svartider kan betales mere for deres tjenester. Dette kan give sådanne teknologier en fordel i forhold til eksisterende kraftværker, som kan tage flere minutter at reagere.
Liquid Metal Battery står stadig over for udfordringer, såsom at bekræfte, at dets celler er holdbare nok til at få økonomien til at fungere. Selv med relativt lave kapitalomkostninger kan det være nødvendigt at tilkalde partnere, såsom Total, for ikke kun at få hjælp til finansiering, men også for erfaring med stordrift. Liquid Metal planlægger at annoncere ny finansiering - denne gang fra venturekapitalister - i de kommende uger.