High Energy 3D Accumulator Vysokokapacitní 3D Akumulátor

Transkript

1 High Energy 3D Accumulator Vysokokapacitní 3D Akumulátor

2 OBSAH PREZENTACE PŘEDSTAVENÍ SPOLEČNOSTI KONSTRUKCE 3D LITHIOVÉHO AKUMULÁTORU KONKUREČNÍ VÝHODY 3D ELEKTROD PROTI STÁVAJÍCÍ TECHNOLOGII VLASTNOSTI AKUMULÁTORU APLIKACE V ENERGETICE ŠKÁLOVATELNOST SPOLUPRÁCE

3 PŘEDSTAVENÍ SPOLEČNOSTI KDO JSME HE3DA JE TECHNOLOGICKÁ PLATFORMA PRO VÝVOJ A VÝROBU BEZPEČNÉHO VYSOKOKAPACITNÍHO LITHIOVÉHO AKUMULÁTORU S VYSOKÝM VÝKONEM SPOLEČNOST BYLA ZALOŽENA ROKU 2009, JE FINANCOVÁNA SOUKROMÝMI INVESTORY A DRŽÍ CELOSVĚTOVÉ PATENTY PRO VÝROBU 3D LITHIOVÝCH AKUMULÁTORŮ HE3DA DO DNEŠNÍHO DNE VYVINULA A OTESTOVALA KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ AKUMULÁTORU NA BÁZI 3D ELEKTROD A TECHNOLOGICKÝ POSTUP PRO JEHO PRŮMYSLOVOU VÝROBU PLÁNOVANÁ SÉRIOVÁ VÝROBA S KAPACITOU V ŘÁDU MWh/MĚS. DO KONCE ROKU 2016

4 PŘEDSTAVENÍ SPOLEČNOSTI MILNÍKY V HISTORII SPOLEČNOSTI ZALOŽENÍ SPOLEČNOSTI HE3DA s.r.o. A ZAPSÁNÍ CELOSVĚTOVÝCH PATENTŮ DR. PROCHÁZKY NA VÝROBU 3D AKUMULÁTORŮ / VÝROBA TEST. AKUMULÁTORŮ S JMENOVITOU HODNOTOU VYUŽITELNÉ ENERGIE mWh, SPOLUPRÁCE S AKADEMIÍ VĚD ČR, S ÚSTAVEM FYZIKÁLNÍ CHEMIE JAROSLAVA HEYROVSKÉHO ZAJIŠTĚNÍ INVESTICE PRO VÝVOJ A VÝROBU PROTOTYPU AKUMULÁTORU S VYUŽITELNOU ENERGIÍ ČLÁNKU 1kWh VÝROBA TESTOVACÍCH AKUMULÁTORŮ 2.5Wh-100Wh, NAVÁZÁNÍ SPOLUPRÁCE PŘI MĚŘENÍ A TESTOVÁNÍ S ELEKTROTECHNICKÝM ZKUŠEBNÍM ÚSTAVEM ČESKÝM (EZU), ČESKÝM VYSOKÝM UČENÍM TECHNICKÝM (CVUT) A BRNĚNSKÝM VYSOKÝM UČENÍM TECHNICKÝM (VUTB) /

5 PŘEDSTAVENÍ SPOLEČNOSTI MILNÍKY V HISTORII SPOLEČNOSTI VYBUDOVÁNÍ MALOSÉRIOVÉ VÝROBY AKUMULÁTORŮ VČ SUCHÝCH PROSTOR S KAPACITOU DESÍTEK kwh/rok V AREÁLU LETECKÉHO ZKUŠEBNÍHO ÚSTAVU V PRAŽSKÝCH LETŇANECH / / /2015 DOKONČENÍ VÝROBY AKUMULÁTORU S VYUŽITELNOU ENERGIÍ 1kWh V PROTOTYPOVÉM TESTOVACÍM OBALU VYROBEN AKUMULÁTOR S JEDNÍM 4V ČLÁNKEM, VYUŽITELNOU ENERGIÍ 1kWh A JMENOVITÝM NAPĚTÍM 4.0V V PRŮMYSLOVÉM PROVEDENÍ OBALU HE3DA 1kWh MODUL S TŘEMI LITHIOVÝMI ČLÁNKY A JMENOVITÝM NAPĚTÍM 12V VČETNĚ TECHNOLOGICKÉHO PROCESU SÉRIOVÉ VÝROBY / / /2015

6 PŘEDSTAVENÍ SPOLEČNOSTI KRÁTKODOBÉ CÍLE: PRŮMYSLOVÁ SÉRIOVÁ VÝROBA AKUMULÁTORŮ S KAPACITOU V ŘÁDU STOVEK MWh/ROK DOKONČENÍ VÝVOJE PROTOTYPU RYCHLONABÍJECÍHO AKUMULÁTORU HE3DA_PLAČINKA S RYCHLOSTÍ NABYTÍ A VYBITÍ DO PLNÉ VYUŽITELNÉ KAPACITY 30min DLOUHODOBÉ CÍLE: VYUŽITÍ PLATFORMY HE3DA PRO DALŠÍ VÝZKUM A VÝVOJ V OBLASTI NAVÝŠENÍ ENERGIE, KAPACITY A VÝKONU LITHIOVÝCH AKUMULÁTORŮ A SNÍŽENÍ VÝROBNÍCH NÁKLADŮ VELKOSÉRIOVÉ VÝROBY >1GWh/ROK

7 KONSTRUKCE 3D LITHIOVÉHO AKUMULÁTORU

8 KONKURENČNÍ VÝHODY OPROTI STÁVAJÍCÍ TECHNOLOGII LITHIOVÝCH AKUMULÁTORŮ NANOTECHNOLOGIE V PRAXI design materiálu umožňuje dosažení nejvyšších elektrodových kapacit v oboru HE3DA TECHNOLOGIE 3D ELEKTROD KLASICKÁ TECHNOLOGIE Lithium-ion FLEXIBILNÍ ROZMĚR ELEKTROD tloušťka 0.5mm, rychlé nabití a vybití pro elektromobilní aplikace až 2.0mm pro ukládání energie s nízkými výrobními a provozními náklady BEZPEČNOST vysoká teplotní odolnost keramických separátorů zajišťuje bezpečný provoz při vysokém zatížení, robustní konstrukce brání nepřivnivým vlivům okolí VS. VS. AŽ O 80% MÉNĚ KONSTRUKČNÍHO MATERIÁLU PRO VÝROBU 3D ČLÁNKU ZNAMENÁ VÍCE MÍSTA PRO KAPACITU A VÝKON AKUMULÁTORU

9 VLASTNOSTI AKUMULÁTORU ROZDÍL POTENCIÁLŮ ELEKTROD 3.7V SÍLA ELEKTROD AŽ 0,5-2mm, DÍKY VARIABILNÍ SÍLE ELEKTROD 0,5-2mm JSME SCHOPNI UPRAVIT VLASTNOSTI AKUMULÁTORU NA MÍRU DANÉ APLIKACI PLNÉ NABITÍ/VYBITÍ ELEKTROD OD 30min DO 8h TLOUŠŤKY ELEKTROD VYSOKÁ TEPLOTNÍ ODOLNOST DÍKY KERAMICKÝM SEPARÁTORŮM SPECIFICKÝ POSTUP VÝROBY NANOMATERÍÁLU UMOŽŇUJE VĚTŠÍ POVRCHOVOU PLOCHA NANOMATERIÁLŮ = VYŠŠÍ PROUDY, PLOCHA ELEKTROD JE OMEZENA POUZE VELIKOSTI POUŽITÉHO LISU PŘI VÝROBĚ I[A] = Q[C] / t[s] elektrický proud vyjadřuje množství elektrického náboje prošlého za jednotku času daným průřezem LEVNÁ VÝROBA, ELEKTRODY JSOU VYRÁBĚNY LISOVÁNÍM Z PŘEDEM PŘIPRAVENÝCH SMĚSÍ PRÁŠKŮ BEZPEČNOST PROVOZU, AKUMULÁTOR SE DÍKY KONSTRUKCI A NEPŘEHŘÍVÁ ANI PŘI VYBÍJENÍ MAXIMÁLNÍM PROUDEM ODOLNOST PŘI NABÍJENÍ A VYBÍJENÍ KONSTANTNÍM NAPĚTÍM ROZMEZÍ PRACOVNÍHO NAPĚTÍ V

10 APLIKACE HE3DA V ENERGETICE 1. VYHLAZOVÁNÍ SLUNEČNÍ PRODUKCE 2. REGULACE FREKVENCE A NAPĚTÍ 3. VYROVNÁVÁNÍ ŠPIČEK V SÍTI

11 1. VYHLAZOVÁNÍ SLUNEČNÍ PRODUKCE Baterie může být velmi jednoduchým způsobem integrována do DC systému kterékoli fotovoltaické elektrárny, kde umístěna mezi PV moduly a střídačem může sloužit jako přirozená vyrovnávací nádrž pro energii.

12 Voltage/V Voltage/V Current/A Capacity/Ah UKAZKA POTENCIOSTATICKÉHO NABÍJENÍ A VYBÍJENÍ, KTERÉ JE VÝHODNÉ PRO STEJNOSMĚRNÉ APLIKACE ČLÁNEK JE ZATĚŽOVÁN KONSTANTNÍM NAPĚTÍM, PŘIČEMŽ PROUD JE REGULOVÁN ELEKTROCHEMICKÝM PROCESEM UVNITŘ AKUMULÁTORU TYPICKÝ CYKLUS PŘI POTENCIOSTATICKÉM ZATÍŽENÍ BATERIE - NABÍJENÍ 4.1V - 6.5h / VYBÍJENÍ 2V - 2h 4 V of 3Dcell_071_2_PSW I of 3Dcell_071_2_PSW Time/h V of 3Dcell_071_2_PSW C of 3Dcell_071_2_PSW Time/h

13 Capacity/Ah 2. REGULACE FREKVENCE A NAPĚTÍ Schopnost baterie odolávat vysokým špičkovým proudům ji předurčuje pro vyrovnávání frekvence v síti, kdy je zapotřebí v řádu s až ms doručit do sítě velké množství energie, nebo vytvořit pro síť krátkodobou zátěž. CC of 3Dcell_064_8_PSW DC of 3Dcell_064_8_PSW Cycle no charge capacity FAST CHARGE/DISCHARGE DURABILITY TEST: CHARGE 4.1V 10S - REST 60S - DISCHARGE 2V 10S - REST 60S CYCLES [Cycle no.] [mah] discharge [mah] capacity losses [%] -0.55% -0.58% -0.48% -0.43% -0.38% -0.30% -0.25% -0.23% -0.20% -0.18% -0.18% -0.15% -0.13% -0.15% -0.13% -0.23% -0.15% -0.13% -0.15% -0.10%

14 3.VYROVNÁVÁNÍ ŠPIČEK V SÍTI Energie může být do baterie uskladněna v době, kdy je jí v síti přebytek a její cena je nízká. Do sítě může být znovu dodána v době kdy je jí v síti nedostatek a její cena je vysoká. Velikost úložiště energie se může pohybovat od desítek kilowatů až po stovky megawat.

15 ŠKÁLOVATELNOST mwh Wh kwh MWh

16 SPOLUPRACUJEME ÚFCHJH ČVUT VUTBR EZÚ Ústav fyzikální chemie J.Heyrovského AV ČR České vysoké učení technické Vysoké učení technické v Brně Elektrotechnický zkušební ústav