ESS se vrací ve velkém stylu
Oregonská společnost ESS Tech byla před několika lety považována za jednoho z nejslibnějších hráčů na poli dlouhodobého ukládání energie. Její flow baterie využívají elektrolyt na bázi hojně se vyskytujícího železa a vynikají schopností dodávat energii po dobu 8 až 24 hodin. Technologii, kterou podpořil i americký úřad ARPA-E částkou 2,8 milionu dolarů, využívá například vojenská základna Camp Pendleton v Kalifornii. Systém ESS zde prokázal, že dlouhodobé skladování energie může být spolehlivé a škálovatelné.
Minulý rok však ESS čelila finančním potížím a spekulace o jejím konci se začaly šířit rychlostí bleskového výboje. Místo toho ale společnost přichází s překvapivým tahem: stává se výrobcem sodno-iontových baterií vyvinutých bostonským startupen Alsym Energy. Dohoda, zatím formálně oznámená jako letter of intent, počítá s výrobou 8,5 GWh článků a modulů — objem, který zásadně mění pozici ESS na globálním trhu bateriových úložišť (BESS). Podrobnosti o partnerství přinesl portál CleanTechnica.
Proč sodno-iontové baterie?
Sodno-iontové, neboli „solné“ baterie, představují relativně novou kategorii v komerčním skladování energie. Oproti lithium-iontovým článkům používají místo vzácného lithia a kobaltu hojný a levný sodík. To přináší několik zásadních výhod. Za prvé: materiály jsou dostupné prakticky všude, což výrazně snižuje geopolitická rizika spojená s dodavatelským řetězcem, v němž v současnosti dominují některé asijské země.
Alsym Energy ovšem klade důraz na další, možná ještě důležitější benefit: bezpečnost. Její Na-Series baterie jsou podle výrobce nehřejivé a nehořlavé. Nehrozí u nich takzvaný thermal runaway — neřízené přehřátí a vznícení, které u lithium-iontových systémů vyžaduje složité klimatizační (HVAC) a hasicí systémy. „Tato technologie prakticky eliminuje riziko thermal runaway a snižuje celkové náklady na vlastnictví,“ uvedla Alsym ve svém prohlášení. Na webu Alsym Energy výrobce dále uvádí, že baterie fungují v širokém teplotním rozmezí, podporují rychlé nabíjení i vybíjení a vykazují vysokou účinnost round-trip.
Pro provozovatele bateriových úložišť to znamená jednodušší instalaci, nižší požadavky na údržbu a odstranění nákladné požární infrastruktury. V přepočtu na celkové náklady vlastnictví (TCO) může být sodno-iontová varianta i přes vyšší počáteční investici ekonomicky zajímavější. Zejména v hustě obydlených oblastech nebo uvnitř průmyslových areálů, kde by případný požár lithium-iontového úložiště mohl mít katastrofální následky, se tato vlastnost stává klíčovou.
Komplementární strategie místo konkurenční
Zajímavé na dohodě je, že ESS své flow baterie neopouští. Naopak. Generální ředitel Drew Buckley zdůraznil, že obě technologie se vzájemně doplňují. Flow baterie zůstanou v portfoliu pro aplikace vyžadující hluboké cyklování a extrémně dlouhou životnost — typicky ukládání energie na 8 až 24 hodin s nulovým degradováním kapacity po dobu až 25 let. Sodno-iontové baterie od Alsymu zaplní mezeru u krátkodobých a střednědobých aplikací, kde je klíčová rychlá odezva a schopnost rychlého cyklování.
„Společně tyto dvě chemie tvoří sjednocenou, nelithiovou platformu, která umožňuje ESS uspokojit plné spektrum potřeb zákazníků od jediného důvěryhodného dodavatele,“ vysvětlil Buckley. ESS tak de facto vytváří první komplexní nabídku BESS bez lithia, která pokrývá jak špičkové regulace sítě, tak dlouhodobé skladování solární nebo větrné energie. Tisková zpráva o partnerství je dostupná na Business Wire.
Německý odkaz a globální ambice
ESS nezůstává pouze u amerických partnerství. Na konci loňského roku společnost využila bankrotu německého startupu VoltStorage, který vyvíjel železo-solné baterie, a odkoupila jeho duševní vlastnictví i klíčové technické týmy. Jak konstatovala analytická firma Mercom Capital, tato akvizice posiluje mezinárodní rozvojové schopnosti ESS a rozšiřuje spektrum aplikací od sítě po průmyslové mikrosítě.
Pro české a evropské čtenáře je tento krok zajímavý zejména kvůli snaze o diverzifikaci dodavatelských řetězců. Evropská unie již několik let varuje před závislostí na dovozu lithia a kritických surovin z jediného regionu. Sodno-iontové technologie, které lze vyrábět na existujících lithium-iontových linkách, nabízejí reálnou cestu k větší soběstačnosti. Ačkoliv většina současné produkce sodno-iontových článků pochází z Číny, americké a evropské firmy nyní výrazně zrychlují své vývojové cykly.
Sodno-iontové baterie dobývají trh
ESS a Alsym rozhodně nejsou jedinými aktéry, kteří sází na sodík. Jen několik dní před oznámením jejich partnerství podepsali čínský gigant CATL a integrátor HyperStrong historickou dohodu na dodávku 60 GWh sodno-iontových baterií během tří let. CATL přitom označila tento kontrakt za „bod zlomu v průmyslové výrobě sodno-iontových baterií“ a potvrdila, že vyřešila klíčové technologické překážky spojené s energetickou hustotou a kontrolou vlhkosti při výrobě. O dohodě informoval portál Energy-Storage.news.
Dohoda mezi ESS a Alsym má sice menší objem, ale z hlediska diversifikace technologií může být stejně významná. Zatímco CATL dominuje masové produkci, Alsym se zaměřuje na bezpečnostní a provozní výhody své specifické chemie. Pro zákazníky v Evropě i Severní Americe je to dobře — trh s úložišti energie potřebuje nejen objem, ale i různorodost řešení, která snižují rizika a tlačí na ceny. Konkurence mezi sodno-iontovými chemie tak může urychlit přechod k levnějšímu a bezpečnějšímu skladování.
Co to znamená pro budoucnost energetiky
V době, kdy se obnovitelné zdroje stávají páteří evropské i americké elektrizační soustavy, roste poptávka po flexibilitě. Slunce a vítr nesvítí a nefoukají na povel, proto je potřeba energii ukládat v době přebytku a uvolňovat ji v špičce. Lithium-iontové baterie tuto roli zatím plní, ale jejich cena, bezpečnostní rizika a koncentrovaný dodavatelský řetězec vytvářejí tlak na hledání alternativ.
Sodno-iontové baterie nejsou dokonalé — jejich energetická hustota je stále nižší než u lithia a životnost v cyklech se stále zlepšuje. Ale pro stacionární úložiště, kde hmotnost a objem nehrají prim, mohou být ideální. ESS a Alsym nyní dávají této technologii reálnou komerční šanci v objemu, který se počítá v gigawatthodinách. A to je pro trh s čistou energií zpráva, která stojí za pozornost.
Jaký je hlavní rozdíl mezi flow baterií a sodno-iontovou baterií?
Flow baterie ukládají energii v kapalinách v externích nádržích, což jim umožňuje extrémně dlouhé skladování s minimální degradací, ale vyžadují větší prostor. Sodno-iontové baterie fungují na podobném principu jako lithium-iontové — energie je uložena v pevných elektrodách uvnitř článku, což je kompaktnější a vhodnější pro rychlé cyklování.
Proč je sodno-iontová baterie bezpečnější než lithium-iontová?
Sodno-iontové články, zejména ty od Alsym, jsou navrženy tak, aby byly nehořlavé a nereagovaly neřízeným přehřátím (thermal runaway). Neobsahují vysoce reaktivní lithiové sloučeniny, což eliminuje riziko vznícení a snižuje potřebu složitých hasicích a klimatizačních systémů.
Může Česko využít sodno-iontové baterie pro své solární a větrné parky?
Technologicky ano. Sodno-iontová úložiště jsou ideální pro kombinaci s fotovoltaikou a větrnými elektrárnami, protože nabízejí bezpečné a cenově dostupné skladování přebytků. Pro masové nasazení v ČR je však klíčové, aby evropští výrobci zprovoznili výrobní kapacity — zatím většina komerčních dodávek pochází z Číny a USA.