Добавить новость
ru24.net
Maritime-executive.com
Февраль
2022

As Price of Li-Ion Batteries Rises, Shipping Has Other Green Options

0

During early January 2021, lithium salt from Australian mines brought a market price of just under $9,600 per metric ton. A year later during January 2022, the price of lithium salt had risen to over $50,000 per metric ton with the February price at $59,000. The market situation enhances prospects to further develop competing energy storage technologies for application in grid storage and transportation propulsion sectors.

Introduction

The massive increase in the price of lithium salt over the past year will likely influence future development of electrical storage batteries. Developers of lithium based batteries will need to greatly increase energy storage density and useable life expectancy of their products while reducing the propensity for dendrite formation that has resulted in explosions and fires. The cost per watt hour per kilogram between lithium batteries and competing battery chemistries has increased significantly. There is now potential to divert more investment into refining the competing battery technologies that could find application in numerous segments of the energy market.

While the high energy storage density of lithium battery technology appeals to the transportation sector, the solar and wind energy sectors require large scale stationary battery technology capable of supplying the power grid. Several of the grid scale electrochemical battery technologies are built to be housed inside standard size shipping containers during transportation and when in service. A few grid scale batteries that fit inside shipping containers might actually fulfill propulsion requirements in some unique niches in the transportation sector.

Lithium Innovation

The popular rechargeable lithium batteries in the transportation sector include lithium iron phosphate, lithium polymer and lithium ion technologies. While small size lithium titanate batteries are commercially available, research and development has been focused on refining lithium sulfur and lithium carbon battery technologies that offer greatly increased deep cycle life expectance and increased energy storage density. 

Research has been underway over the past several years to develop a long life, solid state lithium based rechargeable batteries that would be suitable for small battery electric road vehicle, small battery electric boat, battery electric ground effect plane and battery electric airplane applications. Over the past several months, announcements have been imminent in regard to breakthroughs involving solid state battery technology from companies such as Toyota and such as Tesla. Developers of solid state lithium battery technology seek to resolve the problem of dendrite formation and subsequent explosions, as well as to extend the useable life expectancy of the battery.

Competing Battery Technologies

Alternative battery technologies would be competitive against lithium battery technology in selected unique niches in transportation applications by offering gains in capital cost per kilowatt hour and useable service life expectancy. In some applications, the additional weight of competing battery technology would either be an advantage in a transportation application or of little relevance. Ongoing research and development has resulted in the appearance of alternate batteries that use low cost materials such as iron, salt, vanadium, zinc, bromine, cadmium and antimony to provide extended useable life expectancy involving several thousand repeated deep drain cycles.

Vanadium Flow Battery: Research into advancing the liquid electrolyte chemistry has raised energy storage density from 20 watt-hours per kilogram to 40 watt-hours per kilogram with potential to exceed 60 Wh/Kg. A unit the size of a 20 ft container would weigh 24,000 pounds empty and 80,000 pounds flooded, with 55,000 pounds or 25,000 Kg of electrolyte storing up to 1,000 Kilowatt hours of power with steady delivery at 250 Kw (335 Hp) over 4 hours. A future possible storage capacity of 1,500kWh would deliver 250 Kw over 6 hours and offer a useable service life expectancy of over 10,000 deep discharge cycles. Vanadium flow batteries are a future possible onboard energy storage technology for battery electric maritime propulsion.

Liquid Metal Battery: a 10-foot length container of liquid metal battery technology involving antimony and cadmium would weigh 110,000 pounds and offer 1,000kWh of power with 250kW delivery over a period of four hours. The battery chemistry has been tested to 100,000 full depth discharge cycles with optimal performance being available over the first 20,000 cycles. The weight of a pair of liquid metal batteries installed into a six-axle locomotive chassis would provide substantial traction and be suitable for shunting operations at a maritime port. A pair of such locomotives could propel a freight train between a maritime terminal and a nearby railway marshalling yard.

Zinc Bromide Gel Battery: The zinc bromide gel battery developed in Australia offers 5,000 full depth discharge cycles and the same volumetric storage capacity as a much heavier lead acid battery. A 40-foot container could hold 770 lead acid batteries rated at 12 volts at 150 amp-hours, with up to 1,500 discharges from 100 percent to 50 percent providing 690 kilowatt hours from 90,000 pounds of weight, or 17Wh/Kg. The zinc bromine gel battery could theoretically offer 1,380 Kilowatt hours at 100 percent full depth discharge from within the space of a 40-foot container. Future research is expected to increase storage capacity by 50 percent, raising storage capacity to 2,070kWh and with future potential to sustain maritime propulsion.

Lithium Titanium Flow Battery: Scientists at National University of Singapore have undertaken research into alternate rechargeable liquid electrolyte in a flow battery that combines a tank of lithium iron phosphate (LiFePO4) with a tank of titanium dioxide (TiO2). The battery is claimed to hold some 500 watt-hours per liter or 10 times the storage capacity of earlier vanadium flow batteries. It discharges more slowly than the ESS iron salt flow battery in a 40-foot container that delivers 40kW over 10 hours, allowing125 containers to deliver 5,000kW (6,700 Hp). If NUS can develop their battery to deliver 15kW per 40-foot container, 400 containers could power a ship.

Liquefied Air Storage: A recent entrant to grid scale energy storage technology involves cooling and compressing atmospheric air to the liquid state. The combination of liquid air storage and thermal energy storage could sustain propulsion of a large ship for up to 1,000 nautical miles. Liquefied air could sustain combustion of liquefied natural gas (LNG) upstream of a turbine that drives an electrical generator, with turbine operating at maximum RPM and maximum inlet temperature over a range of inlet pressure to adjust power output. The installation of a turbocharger and exhaust heat recovery would enhance engine efficiency and power output.

Maritime Propulsion

The vanadium flow battery and zinc bromine gel battery offer possible future application in short distance maritime propulsion. A ship carrying vanadium flow batteries housed in 100 x 40 foot containers that weigh 8,000 tons would provide 100,000kWh of power. The same number of containers of zinc bromine gel batteries would weigh around 4,500 tons and provide 138,000kWh of power.

If a cruise ship weighing 150,000 tons were to be converted to battery electric propulsion, a battery weight of 15,000 to 20,000 tons would involve up to 250 x 40-foot containers of vanadium flow batteries or 400 x 40 foot containers of zinc bromine gel batteries. The Seattle – Juneau, Alaska cruise would be a suitable route for battery electric propulsion depending on future chemical development involving both battery technologies and future grid scale power generation development at Juneau, to recharge the battery cruise ships.

Port Tug Boats

While some tug vessels push barges over extended distances along inland waterways and in coastal service, other tug vessels remain at port moving large container and bulk carrier ships within dock areas as well as to and from quayside. Local port tugs operate at low speed and require massive thrust at low speed with power requirements that are suitable for the combination of large battery and ultracapacitor. While some battery electric tugs could operate in plug in mode, other tugs would need to operate in hybrid mode that combines thermal engine with battery and ultracapacitor.

The installation of ultracapacitors allows the tug to deliver almost instantaneous thrust when moving a large ship. There is scope to install gear flywheels to vertical axis thrusters that could spin to speed with blades set to neutral before activating thrust by draining energy from the flywheels. Any of several types large scale storage batteries operating together with flywheel and ultracapacitor could provide short term propulsion in a tug vessel. The rising cost of lithium salts provides opportunity to consider various low-cost battery technologies that would be suitable for port tug service.

Conclusions

The high cost of lithium salt will raise future prices of lithium battery technology and encourage end users to consider alternative electrical energy storage technologies. Future lithium batteries would need to offer greater energy storage density with greatly extended useable deep cycle life expectancy to justify the high cost, perhaps making the technology more suitable for battery electric aircraft. There is potential to adapt competitively priced grid scale battery technology for some maritime propulsion applications, with potential for competition amongst vanadium flow battery, zinc bromine gel battery and liquefied air storage technologies.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Ирина Ортман оставляет в прошлом «Всё, что было вчера».

Директор Росгвардии генерал армии Виктор Золотов принял участие в посвященных 100-летию дивизии имени Ф.Э. Дзержинского торжественных мероприятиях

Директор Росгвардии генерал армии Виктор Золотов принял участие в посвященных 100-летию дивизии имени Ф.Э. Дзержинского торжественных мероприятиях

Вербовку Зеленского могут успешно применить?!


Работники сервисного локомотивного депо (СЛД) «Боготол-Сибирский» филиала «Красноярский» ООО «ЛокоТех-Сервис» приняли участие в соревнованиях Роспрофжел «Мы вместе»

Строитель БАМа, работник филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» награжден Почетным знаком за безупречный труд

Фрукт с сюрпризом: доктор Кутушов рассказал, чем опасен съеденный червь

Lemaire, коллекция menswear весна-лето 2025


Anthony Joshua-Daniel Dubois: Two-Weight World Champion Has No Doubt Who Hits Harder

Bradley Wiggins accused of ‘trashing’ posh VW campervan as pals say bankrupt cyclist has sold his medals and shirts

Sophie Turner Keeps it Glam While Attending Grand Opening of Peninsula London

PGA Tour Commissioner Jay Monahan shuts down Saudi agreement rumors: “complex scenario”


На Азина рухнул расселенный дом

Кураторам платных парковок Екатеринбурга пригрозили уголовным делом

«Три богатыря. Ни дня без подвига» уже в кино! «Юмор FM» рекомендует

ГК «Кориб» перевела кадровое делопроизводство в электронный формат с помощью HRlink


The original Counter-Strike mod is 25 years old, Valve calls it 'the greatest videogame ever made'

BarbarQ 2 вошёл в стадию ЗБТ на Android в Китае

To create its cast of Baldur's Gate 3 companions, Larian came up with 'hundreds and hundreds' of character concepts: 'It was a huge, huge list'

Мафия-НН: С юных ногтей будем учиться вгрызаться в двери, закрывающие ментальные миры.


Відомий аграрій Кормишкін, складає свої депутатські повноваження


Топ-5 самых ярких зарубежных архитектурных проектов на первичном рынке Москвы

Московский аэропорт Домодедово и Всероссийское общество инвалидов заключили соглашение о сотрудничестве

За прошедшую неделю подмосковные росгвардейцы обеспечили безопасность более 200 мероприятий




Директор Росгвардии генерал армии Виктор Золотов принял участие в посвященных 100-летию дивизии имени Ф.Э. Дзержинского торжественных мероприятиях

Проект Детского радио – победитель второго грантового конкурса Президентского фонда культурных инициатив

Политолог Марков: Джефф Монсон принял ислам в Москве

Канадский министр Леблан: Оттава признала КСИР террористической организацией


Быстрый урок для США от Моди и Путина: Как не нужно выбирать себе друзей

Верный ответ

Как визит Путина в Ханой меняет геополитическую ситуацию в Азии

Daily Mail: поведение Путина в Пхеньяне вызвало негодование в Британии


Саснович победила на старте квалификации турнира WTA-500 в Берлине

Кирилл Скачков из Новокузнецка стал победителем Игр стран БРИКС-2024

Лучший теннисист Казахстана узнал позицию в обновленном рейтинге ATP

Россиянка Людмила Самсонова выиграла турнир WTA в Хертогенбосе


Как визит Путина в Ханой меняет геополитическую ситуацию в Азии

Верный ответ

Николай Харитонов принял участие в проведении Итогового заседания коллегии Министерства Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики

Популярное российское юмористическое шоу перезапустят


Музыкальные новости

Театр и Цирк, Культура и Концерт, Россия и Дети: Учащиеся Гурульбинской школы восхитились мастерством жонглирования, игрой с хула-хупами, иллюзионистами цирка Бурятии

Любовь с первого взгляда: Снуп Догг отметил 27-ю годовщину свадьбы со своей супругой

Группа Metallica даст виртуальный концерт в Fortnite 22 июня

Театр и Цирк, Культура и Концерт, Россия и Дети: «Волшебный платок бабушки Дари» - это захватывающее путешествие в мир бурятской сказки, которое не оставит равнодушным ни одного зрителя



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области выплатило единовременное пособие при передаче ребенка на воспитание в семью 474 семьям региона

Как Россия уступила Азербайджану значительные территории Дагестана и два села

СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.

Галина Ржаксенская впервые стала участником ПМЭФ в Санкт-Петербурге


РБК: в Москве из-за случаев ботулизма приостановили продажу некоторых продуктов

Муфтий Гайнутдин пожелал Путину помощи Аллаха для побед

Группа Metallica даст виртуальный концерт в Fortnite 22 июня

Футбольный фестиваль «ЦСКА — Все сюда!» провели в Одинцове


Движение на участке Боровского шоссе в Новой Москве ограничили из-за подтопления

Фест, байк, рок-н-ролл. Как в Москве отметили День мотоциклиста

Бесплатный билет в музеи Зеленоградска от «ПАРАDOX» и BelkaCar

Движение на участке Боровского шоссе приостановлено из-за сверхинтенсивных осадков


СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.

СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.

Путин летит к Ким Чен Ыну. Россия и Северная Корея станут стратегическими партнёрами

ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА. ПРО НАУКУ АКТИВНОЙ ВСЕЛЕННОЙ. ЭКСПЕРТ АНАТОЛИЙ ГОЛОД.


Зачем Марина Александрова уехала из Москвы в сибирскую глушь

ПМЭФ-2024: премиальный бренд HONGQI представил на Форуме свои флагманские и новые модели




Сеть клиник «Будь Здоров» запустила собственное мобильное приложение для пациентов

Московский аэропорт Домодедово и Всероссийское общество инвалидов заключили соглашение о сотрудничестве

В Москве убийца пожилых инвалидов засунул сборник нот в тело жертвы

Врач-дерматолог Мадина Байрамукова: что делать с "мурашками» на коже



Красногорск первым встретил участников международного супермарафона Москва-Минск

В Лужниках состоялась церемония открытия Всероссийской Спартакиады Специальной Олимпиады

Резидент «Инсайт Люди» Дмитрий Зубов установил мировой рекорд по чеканке мяча

В УФСИН России по Республике Дагестан прошли лично-командные соревнования по легкой атлетике




Сергей Собянин: Активно укрепляем отношения с Китаем

Москва-Пекин. Собянин в Китае подписал соглашение о сотрудничестве

Собянин: Москва и Пекин подписали программу сотрудничества на 2024-2026 годы

Собянин рассказал о росте турпотока из Китая


Бизнес-омбудсмен Москвы оказывает поддержку НМСП

Российские компании придерживаются собственного подхода в ESG

Козлов: Россия и КНДР прорабатывают возможность запуска прямых рейсов

По каким признакам можно распознать машину-«утопленника»: лайфхак


Николай Харитонов принял участие в проведении Итогового заседания коллегии Министерства Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики

Быстрый урок для США от Моди и Путина: Как не нужно выбирать себе друзей

Daily Mail: поведение Путина в Пхеньяне вызвало негодование в Британии

Популярное российское юмористическое шоу перезапустят


Актера Игоря Меркулова похоронят на Николо-Архангельском кладбище

Преподаватель из Архангельска вышла в финал международного конкурса «Педагогическое начало – 2024»

Более 39 млн рублей направлено на летний отдых и оздоровление детей-сирот в Архангельской области

Ниже воды: как идет обновление подводного флота России


Фольклорно-литературная программа «Сказки детства, полные чудес, нас уводят в царство тридесятое»

Выставка-посвящение «Первая дама советской скульптуры»

Аварийное отключение электроэнергии произошло почти в тридцати населенных пунктах Крыма

В Симферополе пройдёт спектакль-акция «Подаренная жизнь»


Верный ответ

Быстрый урок для США от Моди и Путина: Как не нужно выбирать себе друзей

Daily Mail: поведение Путина в Пхеньяне вызвало негодование в Британии

В "Лаборатории Касперского" заявили, что санкции США не повлияют на устойчивость компании












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Людмила Самсонова

Людмила Самсонова не отдала голландскую траву // Она продолжила серию российских побед на теннисном турнире в Хертогенбосе






Верный ответ

Как визит Путина в Ханой меняет геополитическую ситуацию в Азии

Быстрый урок для США от Моди и Путина: Как не нужно выбирать себе друзей

Двух иностранцев задержали на северо-западе Москвы за изнасилование женщины