211service.com
Startup syftar till att få ut det flytande batteriet på marknaden
Arbetsytan vid Liquid Metal Batterys lilla källarhögkvarter i Cambridge, Massachusetts, ser mer ut som en maskinverkstad än ett högteknologiskt labb du kan förvänta dig av en spin-off från MIT.
I stället för vakuumkammare och rader av förseglade handskboxar sitter en stor bandsåg, en borrpress och en enkel svetsstation. I ett annat hörn sitter en vanlig ugn som man kan hitta i en keramikateljé. Även om företagets teknologi är baserad på avancerad kemi, ser batterierna rudimentära ut: tjockväggiga stålburkar som forskarna fyller med pulver från stora hinkar och fat.
Enkelheten är designad. Företagets mål är att göra batterier så billiga att de billigt kan lagra vindkraft som genereras på natten när det ofta blåser men effektbehovet är lågt, för användning under tider med hög efterfrågan under dagen. Det har attraherat miljontals dollar i tidiga investeringar från Bill Gates, det franska oljebolaget Total och U.S.A. Advanced Research Projects Agency for Energy.
Liquid Metal, som grundades 2010 men började verka på allvar först i höstas när det expanderade från sju till 17 anställda, är ett av flera nya företag som hoppas kunna lära sig av de utmaningar som en tidigare våg av startups med ren energi stod inför. Företag med ren energi har delvis kämpat för att befintliga teknologier – som fossilbränslekraftverk, gasdrivna bilar och till och med konventionella solceller – är så billiga och för att allmännyttiga företag föredrar etablerad teknik.
Några tidigare batteristarter fokuserade på, säg, ett lovande elektrodmaterial som upptäcktes i ett labb, bara för att upptäcka att tillverkningen av materialet raderade mycket av kostnadsbesparingarna som materialet lovade. Den nya gruppen startups, som inkluderar en spin-off från A123 Systems som heter 24 M och en annan som heter Aquion, tittar noga på tillverkningskostnaderna från början. Liquid Metal har också identifierat marknader som kan tillåta att det initialt har råd med höga kostnader tills storskalig produktion gör batterierna mer överkomliga.
Liquid Metal Battery heter så eftersom pulvret som dess forskare häller i dess battericeller värms upp till smältpunkten, när de naturligt segregerar sig i tre lager, de positiva och negativa elektroderna, och elektrolyten som separerar dem. Dessa nu flytande material är mycket ledande, så batterierna kan laddas ur och laddas snabbt, acceptera laddning en millisekund och returnera den nästa, om det behövs, för att stabilisera fluktuationer i utbud och efterfrågan på elnätet.
Idén har sitt ursprung hos Donald Sadoway, en kemiprofessor vid MIT, och Gerbrand Ceder, en professor i materialvetenskap vid MIT, som undrade om det kunde vara möjligt att i huvudsak vända processer som de som används för att tillverka aluminium. Till exempel används elektricitet för att producera aluminium från aluminiumoxid - om den kemiska reaktionen kunde gå åt andra hållet skulle den producera elektricitet och systemet skulle fungera som ett batteri. Sadoways doktorand, David Bradwell, hittade ett sätt att få ut den elektricitet som lagts in i processen igen.
Företaget tror att designen kan byggas i befintliga fabriker med kontraktstillverkning, och eftersom det inte finns något behov av att bygga sina egna fabriker till en början, skulle dess kapitalkostnader minska kraftigt. Ändå, tills tekniken når massproduktion, kommer dess kostnader att vara relativt höga. Det är här det är viktigt med lite marknadskunnighet. Grundarens beslut att bygga batterier som inte bara kan lagra stora mängder energi till låg kostnad, utan också kan svara på millisekunder, kommer att ge den tillgång till marknader där den kan ta ut höga priser för att lagra och leverera kraft till nätet. kompensera för fluktuationer i utbud och efterfrågan – något som blir viktigt när mer vind- och solenergi, som är intermittent, installeras.
När produktionsskalan ökar och kostnaderna sjunker planerar Liquid Metal att betjäna större marknader, som att köpa billig el på natten och sälja den mitt på dagen, när priserna är högre. Eftersom tekniken är flexibel kan företaget bestämma hur det ska använda sin batterikapacitet och alltid välja den mest lukrativa marknaden.
Liquid Metal planerar att dra fördel av två möjligheter som skapats av regeringen. Den första är faktiskt en produkt av avreglering: regeringen satte upp ramar för att etablera öppna marknader för makt. Detta gör det möjligt för företaget att registrera sig som en oberoende elleverantör utan att gå igenom ett nät eller få tillsynsmyndigheter att tillåta bolag att ta betalt för tjänsten. Detta ger även ett litet företag en tydlig väg till att tjäna pengar. Företaget skulle också kunna dra nytta av ett beslut från Federal Energy Regulatory Commission att tekniker med snabba svarstider kan få mer betalt för sina tjänster. Detta kan ge sådana tekniker en fördel gentemot befintliga kraftverk, som kan ta flera minuter att svara.
Liquid Metal Battery står fortfarande inför utmaningar, som att bekräfta att dess celler är tillräckligt hållbara för att få ekonomin att fungera. Även med relativt låga kapitalkostnader kan man behöva anlita partners, som Total, för hjälp inte bara med finansiering, utan även för erfarenhet av storskalig verksamhet. Liquid Metal planerar att tillkännage ny finansiering – den här gången från riskkapitalister – under de kommande veckorna.