В 2026 году прирост мощностей систем накопления электроэнергии (применяемых для сглаживания пиковой выработки электростанций и резервного снабжения электричеством населенных пунктов и предприятий) может составить 130 ГВт против 100 ГВт по итогам прошлого года, прогнозирует компания Rystad Energy. В результате они достигнут 380 ГВт. BloombergNEF ожидает величину поменьше — 158 ГВт.
Их оценки совпадают относительно стран, которые будут доминировать по величине систем накопления электроэнергии, — Китай, США, Германия и Австралия с постепенным усилением роли Саудовской Аравии и Индии.
Rystad Energy отметила важную веху — системы накопления электроэнергии не просто поддерживают солнечные и ветровые электростанции — в Австралии и США они стали заменять выработку электричества за счет сжигания природного газа. Одновременно снижается их стоимость — в КНР в 2025 году она достигла уровня 150 долларов на 1 кВт*час.
Между тем для строительства систем накопления электроэнергии важным вопросом является тип устанавливаемых в них батарей. На сегодняшний день перспективными считаются ванадиевые редокс-проточные, литий-титанатные и водородные аккумуляторы.
Преимущество первых кроется в возможности масштабирования мощности и емкости системы независимо друг от друга. Мощность определяется размером электрохимического стека, емкость — объемом резервуаров с электролитом. Они способны долго хранить запасенную электроэнергию, хотя их слабым местом является жидкий электролит, отличающийся сильной коррозионной активностью.
Вторые же обладают высокой огнестойкостью и способны работать в широком диапазоне температур, не боясь их падения, чего нельзя сказать про другие виды литий-ионных аккумуляторов (не считая продолжительного периода эксплуатации). У них тоже жидкий электролит, только более безопасный.
У третьих удельная энергоемкость значительно превышает имеющуюся у ванадий редокс-проточных и литий-титанатных батарей, неплохой коэффициент полезного действия, способность функционировать при разных температурах.
Для изготовления всех типов аккумуляторов применяется нержавеющая сталь. Между тем выгодным видится использование вместо нее титанового проката в силу ряда факторов: плотность титана почти в два раза меньше, чем у нержавеющей стали, зато его стойкость к коррозионному воздействию электролитов будет повыше. Поэтому из него можно делать корпуса, резервуары и трубопроводы для батарей и, в конечном счете, обеспечивать долговременную безопасность и стабильность систем накопления электроэнергии в сочетании с сокращением удельных расходов на их эксплуатацию.
В водородных аккумуляторах титан еще и подойдет для изготовления биполярных пластин для раздельного подвода водорода и кислорода, не позволяя им смешиваться. Несмотря на «нелюбовь» титана к водороду, его можно защитить от воздействия газа, нанеся на него специальное покрытие на основе углерода. Тем самым можно достичь необходимой коррозионной стойкости и электросопротивления биполярных пластин. Также титан (в виде гидрида) прекрасно подходит для связывания водорода.
Соответственно, применение полуфабрикатов из титана для строительства систем накопления электроэнергии позволит сформировать для него новую область потребления и тем самым усилить его значение в глобальном энергобалансе среди остальных конструкционных материалов. Для России же оно означает не только установку систем накопления электроэнергии в испытывающих ее нехватку регионах, но и существенную экономию средств за счет продолжительных сроков безремонтной эксплуатации. В результате создание систем накопления электроэнергии с использованием титана может позволить к 2035 году довести их мощности до 15 ГВт вместо 9 ГВт с нержавеющей сталью.
Еще по теме:
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о новых обновлениях, информации, скидках и т. д.
