Haalbaarheidsonderzoek next-generation batterij

Inleiding

Door de energietransitie vindt een elektrificatie plaats bij huizen, appartementen, kantoren en andere gebouwen. Bovendien is de meeste duurzame elektriciteitsproductie afkomstig uit zon en wind. Deze bronnen zijn afhankelijk van weersomstandigheden en kennen een meer grillig patroon van aanbod.

Uitdagingen

Dit zorgt voor uitdagingen aan de gebouwzijde en aan het elektriciteitssysteem buiten het gebouw. Het elektriciteitssysteem komt door de energietransitie langzaam maar zeker onder druk te staan.

Tekorten en Overvloed

• Tekorten in de beschikbaarheid van elektriciteit worden onvoldoende opgevangen.
• Wanneer er sprake is van een overvloed aan duurzame elektriciteit, ontstaat het financiële risico dat dit leidt tot een te lage prijs per MWh om de investering in de elektriciteitsopwekking terug te verdienen.

Zonder innovaties zal deze transitie tegen grenzen oplopen, zoals de fysieke en financiële grenzen van netuitbreiding, grenzen aan de leveringszekerheid en aan de betaalbaarheid van het elektriciteitssysteem.

Doel van het Project

Het doel van het project is om binnen een jaar de technische mogelijkheden van de explosieve compactiemethode voor een nieuwe generatie batterijsystemen te onderzoeken. In eerste instantie denken we hierbij aan een toepassing voor de bouwsector, maar het is ook een interessante oplossing voor elektrische mobiliteit (EV).

Innovaties en Celsystemen

Etubes richt zich op de toepassing van nieuwe innovaties die celsystemen met een hoog vermogen en lange levensduur in staat stellen grenzen te verleggen op het gebied van:

1. Veiligheid
2. Vermogen
3. Energiedichtheid
4. Temperatuurgebaseerde prestaties

De chemische samenstelling van LNMO-batterijen (LiNi0,5Mn1,5O4) biedt daarbij talrijke voordelen. Ook zijn er de laatste jaren aantrekkelijk nieuwe vaste stoffen ontdekt en ontwikkeld, waarvan we de toepasbaarheid en het effect willen onderzoeken.

Voordelen van het 3 V LNMO/XNO-systeem

Het 3 V LNMO/XNO-systeem biedt voordelen die vergelijkbaar zijn met die van NMC/LTO- en NCA/LTO-systemen, maar met een tot 55% hogere volumetrische energiedichtheid. Deze superieure prestaties vergemakkelijken een breed scala van toepassingen voor missies met een hoge energiecyclus, waaronder die relevant zijn voor NMC/LTO en NCA/LTO-systemen. Dit resulteert in grotere financiële voordelen in termen van totale kosten van eigendom en levenscycluskosten.

Toepassingen in de Gebouwde Omgeving

Hiermee is het beter mogelijk nieuwe toepassingen in de woningbouw/utiliteitsbouw te ondersteunen, waar de lage energiedichtheid van andere systemen niet voldoet aan de criteria voor gebruikersacceptatie. De batterij is wat betreft de gebouwde omgeving zowel voor de utiliteitsbouw (inclusief industrie) als woningbouw interessant.

Statistieken

• Er zijn in Nederland 480.000 utiliteitsgebouwen, die ongeveer 460 miljoen m² aan vloeroppervlakte voor rekening nemen (Bron: klimaatakkoord).
• Op 1 januari 2020 telde Nederland 7,9 miljoen woningen. Dat zijn ruim 300 duizend woningen meer dan vijf jaar eerder.
• Bijna de helft van alle woningen staat in West-Nederland. In Noord-Nederland zijn de minste woningen; 1 op de 10 woningen staat in Groningen, Fryslân of Drenthe (CBS.nl).

Combinatie met PV-panelen

Het meest interessant voor de gebouwde omgeving is om de batterij te combineren met PV-panelen. De groei van het aantal huishoudens met zonnepanelen op het dak zet onverminderd door. In 2021 werd het 1,5 miljoenste huis in Nederland van panelen voorzien.