英國船企聯手開發船用鋰硫電池技術

兩家英國公司正在為一艘豪華游艇準備一套鋰硫電池系統。

日前，新加坡Yachts de Luxe (YdL)公司與OXIS Energy公司簽訂價值500萬美元合同，將建造世界上第一艘使用鋰硫（Li-S）電池和電池系統技術提供動力的豪華游艇。其中，Oxis Energy公司將負責為這艘40英尺長的電動船提供電池，Williams Advanced Engineering公司將負責把400千瓦時的系統集成到這艘船上。

值得一提的是，電池系統的目標是在巡航航速下實現70至100海里的航程，為電動船的航程設定新的標準。

Oxis Energy公司介紹，鋰硫大約是鋰離子技術重量的一半，這可以直接轉化為電池的重量，因此船舶的續航距離將得到提高，因為可以為特定的重量制造更大容量的電池。

目前，鋰硫的重量密度已經達到了500千瓦/公斤，理論極限為2700千瓦/公斤。此外，鋰硫的化學性質也不同于鋰離子技術，可以使每個電池完全放電到1.9伏。

據悉，最重要的安全問題主要來自兩個方面的保障。首先是通過選擇鋰硫，它具有很強的、經過驗證的安全特性。第二個方面是通過電池的設計，包括選擇高質量的電池管理系統來控制和監測電池，并通過適當的冗余架構，如果電池的一部分出現故障，其剩余部分也將繼續運行。

與許多其它開發商不同，Oxis Energy公司已經開發了所有三種電池部件，陰極、陽極和電解液。電池已經成功通過了一系列的測試，包括短路、過度充電、釘子和子彈穿透等。

電池不含有毒或稀土材料，在壽命結束時，所使用的材料可以在不破壞環境的情況下被處理掉。電池系統的性能也將通過管理系統內的算法實現最大化，包括估算電池剩余能量的充電狀態算法，能為用戶提供準確的信息。

Oxis Energy公司指出，這項技術有兩個優點可以提高成本效益。首先，作為最主要部件之一，硫是地球上最豐富的元素之一，因此它的價格不到20美元/噸。相比之下，鈷的價格在大約4萬美元/噸左右。第二，鋰硫電池的重量能量密度非常高，每公斤材料儲存的能量更多，每儲存一次能量的成本就降低了。因此，在類似的生產規模下，鋰硫是一種成本高效的方案。

Oxis Energy公司已經開發了一種超低溫電池，可以在零下6攝氏度工作，這是通過開發一套低溫電解液系統而成為可能的。該公司還已經開發了一種耐壓力電池組，能在6600米深處和4攝氏度溫度下工作。

Oxis Energy公司稱，鋰硫技術應該被考慮用于更輕電池是一種優勢的所有應用領域。

總部位于英國的Oxis Energy自2004年以來一直從事鋰硫電池技術的研究，憑借其鋰硫（Li-S）技術的專業知識，該公司以成為眾多氫氣項目非常受歡迎的合作伙伴。例如，Oxis Energy是歐洲LISA項目（鋰硫用于安全道路電氣化）的關鍵參與者，該項目于2019年初啟動，同時還領導 Innovate UK資助的鋰硫未來汽車電池（LiSFAB）項目，使大型電動汽車的硫鋰技術商業化。