Die Sicherheit von Batteriespeichersystemen (BESS) rückt verstärkt in den Fokus. Wanxiang A123 Systems und Hithium präsentieren innovative Lösungen und umfangreiche Brandtests. Diese Entwicklungen versprechen verbesserte Sicherheit und Effizienz für die Energiespeicher der Zukunft.
Wichtige Erkenntnisse
- Wanxiang A123 Systems stellt semi-Solid-State-Batterien mit Tauchkühlung vor.
- Hithium demonstriert Brandsicherheit durch großflächige Brandtests mit offenen Türen.
- Neue Technologien zielen auf intrinsischen Schutz und bessere thermische Stabilität ab.
- Die Branche bewegt sich von reaktiven Löschsystemen zu präventiven Sicherheitsmaßnahmen.
Wanxiang A123 Systems: Semi-Solid-State und Tauchkühlung
Wanxiang A123 Systems (A123) hat kürzlich eine neue BESS-Lösung vorgestellt. Diese integriert semi-Solid-State-Batterietechnologie mit Tauchkühlung. Das Unternehmen betont, dass dies einen Wandel hin zu einem intrinsischen, systemweiten Schutz darstellt.
Bisher verließ sich die Industrie hauptsächlich auf reaktive Brandbekämpfungssysteme. Die neuen Star Series semi-Solid-State-Batteriezellen und die komplette BESS-Lösung Star River sind speziell für Hochrisikoanwendungen konzipiert.
Faktencheck: Semi-Solid-State-Batterien
Semi-Solid-State-Zellen verwenden teilweise feste Elektrolyte anstelle der rein flüssigen oder gelartigen Elektrolyte in Lithium-Ionen-Batterien. Dies verspricht Vorteile wie reduzierte Dendritenbildung, verbesserte thermische Stabilität und höhere Zellkapazität.
Proprietäre Technologien für mehr Sicherheit
Die Star Series Zellen ergänzen das bestehende Produktangebot von A123, das 300Ah Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Zellen für Netz- und Industrieanwendungen umfasst. Obwohl genaue Details noch ausstehen, behauptet das Unternehmen, dass die Star Series über proprietäre Technologien verfügt. Diese sollen Elektrolytleckagen und thermische Instabilität mindern.
Die Star River BESS-Lösung nutzt eine vollständige Tauchkühlung. A123 gibt an, dass diese die Zelltemperaturabweichung selbst unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen innerhalb von 2 °C hält. Dies ist ein entscheidender Faktor für die Langlebigkeit und Sicherheit von Batteriespeichern.
„Unsere neue Lösung markiert einen Paradigmenwechsel. Wir gehen von reaktiver Brandbekämpfung zu einem proaktiven, intrinsischen Schutz über.“
Hintergrund: Thermisches Management
Das thermische Management von BESS ist ein wichtiges Thema in der Branche. Flüssigkeitsgekühlte Systeme sind weit verbreitet. Tauchkühlung, bei der Batteriezellen in eine dielektrische Flüssigkeit getaucht werden, ist jedoch noch seltener. Der US-Hersteller Etica AG ist ein weiterer Anbieter dieser Technologie.
Leistungsverbesserungen und Kostenreduktion
A123 beansprucht für seine Star River BESS-Lösung eine duale Sicherheitsebene. Diese soll eine Lebensdauer von 10.000 Zyklen bei Raumtemperatur und 7.000 Zyklen selbst bei 45 °C ermöglichen. Dies entspricht laut A123 einer Verbesserung von 40% gegenüber dem Branchendurchschnitt. Die verbesserte Temperaturleistung soll zudem die Stromgestehungskosten (LCOE) um etwa 15% senken.
Hithium: Großflächige Brandtests unter Extrembedingungen
Hithium hat kürzlich einen großflächigen Brandtest (LSFT) seiner ∞Power 6.25MWh BESS-Lösung abgeschlossen. Der Test wurde unter Open-Door-Bedingungen durchgeführt – eine Weltneuheit für ein System mit über 1.000Ah-Zellen. Vertreter von UL, US-Behörden und Brandschutzexperten überwachten den Test.
Bei einem LSFT wird eine komplette BESS-Einheit absichtlich in Brand gesetzt, während Brandmelde- und Löschsysteme deaktiviert sind. Ziel ist es, zu zeigen, dass im schlimmsten Fall ein Brand auf eine einzige Einheit begrenzt bleibt und sich nicht auf benachbarte Systeme oder Gebäude ausbreitet.
Zahlen und Fakten zum Hithium-Test
- System: Hithium ∞Power 6.25MWh BESS
- Zellgröße: 1175Ah ∞Cell
- Dauer: 4 Stunden Speicherkapazität
- Testbedingungen: 100% Ladezustand (SoC), offene Containertüren
- Ergebnis: Brand auf eine Einheit begrenzt, keine thermische Ausbreitung
Nachweis der System-Sicherheit
Das ∞Power 6.25MWh BESS von Hithium ist ein 4-Stunden-Speichersystem. Es verwendet die 1175Ah ∞Cell des Unternehmens, eine großformatige LFP-Zelle, die auf höhere Energiedichte und Kapazität abzielt.
Während des LSFT wurden die Containertüren offen gelassen. Dies maximierte die Sauerstoffzufuhr und den potenziellen Einfluss der Flammen. Drei weitere BESS-Container standen direkt neben dem brennenden Container, mit nur 15 cm Abstand. Die Testeinheit lief mit 100% Ladezustand (SoC).
Der Test zeigte, dass der Brand auf das eine System begrenzt blieb. Es wurde keine thermische Ausbreitung beobachtet. Die Zellen in den benachbarten Containern blieben unter den Sicherheitsschwellenwerten. Dies bestätigt die systemweiten Sicherheitsmerkmale der ∞Power-Einheit.
Sicherheitsmerkmale der ∞Power-Einheit
Hithium hat die Gehäuse mit einem hochfesten Stahlrahmen und doppelschichtigen Trennwänden verstärkt. Die Module sind mit feuerbeständigen Abdeckungen ummantelt. Ein dreidimensionaler Luftstromkanal sorgt für eine gerichtete Entlüftung der bei einem thermischen Durchgehen der 1175Ah-Zellen freigesetzten Energie.
Diese Tests sind entscheidend für Kunden, Versicherer und Kreditgeber. Sie zeigen, dass die Systeme auch unter extremen Bedingungen sicher sind. Die Prüfmethode des LSFT, entwickelt von der kanadischen CSA Group, wird ab der Ausgabe 2026 zum obligatorischen Bestandteil des US National Fire Protection Agency (NFPA) Standards NFPA 855. Die Einhaltung von NFPA 855 ist eine gängige Anforderung für Projekte in den USA und zunehmend auch in anderen Ländern.
Entwicklung der Unternehmen
Wanxiang A123 Systems und Hithium haben unterschiedliche Hintergründe. A123 wurde 2001 in Massachusetts, USA, gegründet. Es war ein Pionier bei der Kommerzialisierung von Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge und BESS-Anwendungen. Nach einer bewegten Geschichte wurde die Batteriesparte 2012 vom chinesischen Automobilunternehmen Wanxiang übernommen, das Netzspeichergeschäft 2014 von NEC.
A123 ist kürzlich wieder in den nordamerikanischen Netzspeichermarkt eingetreten. Der Systemintegrator-Arm, der von NEC gekauft wurde, wurde 2022 von LG Energy Solution (LG ES) übernommen.
Hithium wurde erst 2019 in Xiamen, China, gegründet. Das Unternehmen hat sich jedoch rasch in Bezug auf Fertigungskapazitäten, Produktpalette und globale Vertriebspräsenz entwickelt. Im vergangenen Jahr eröffnete Hithium neue Produktionslinien in den USA und schloss Verträge in Osteuropa und dem Nahen Osten ab. Nach der Einführung der 1175Ah-Zelle im August stellte das Unternehmen im Dezember noch größere 1300Ah-Zellen für 8-stündige Langzeitspeicher (LDES) vor.
Hithium strebt derzeit einen Börsengang an der Hongkonger Börse (HKEX) an. Dies ist ein Beispiel für mehrere chinesische Energiespeicherunternehmen, die durch H-Aktien-Listings an der HKEX ausländische Investitionen anziehen möchten, zusätzlich zu A-Aktien-Listings an den Börsen in Shanghai und Shenzhen.
Fazit: Ein Schritt in Richtung sichererer Energiespeicher
Die vorgestellten Innovationen von Wanxiang A123 Systems und Hithium zeigen einen klaren Trend. Die Branche bewegt sich hin zu proaktiven, intrinsisch sicheren Batteriespeichersystemen. Semi-Solid-State-Technologien und fortschrittliche Kühlmethoden wie die Tauchkühlung versprechen nicht nur höhere Sicherheit, sondern auch verbesserte Leistung und längere Lebensdauer. Gleichzeitig belegen großflächige Brandtests unter extremen Bedingungen die Wirksamkeit dieser neuen Sicherheitskonzepte.
Diese Entwicklungen sind entscheidend, um das Vertrauen in Batteriespeichersysteme weiter zu stärken. Sie ebnen den Weg für eine breitere Akzeptanz und Integration in unsere Energieinfrastruktur. Die kontinuierliche Forschung und Entwicklung in diesem Bereich wird die Energiewende maßgeblich vorantreiben.
