Выходец из Tesla пытается вывести на рынок дешёвые и долговечные аккумуляторы на основе железа

Компанию Form Energy возглавляет бывший руководитель высшего звена Tesla Матео Харамильо. В стартап инвестировали такие фонды, как Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса и TPG. Теперь Form Energy ищет недорогой способ хранения избыточной электроэнергии в железе и ржавчине.


По оценкам Управления энергетической информации, в конце 2022 года США располагали крупногабаритными аккумуляторами на 22,4 ГВт•ч. Мощности почти полностью состояли из литий-ионных носителей, и больше всего их приходилось на масштабные установки в Калифорнии и Техасе. Этой энергии хватит на то, чтобы питать приблизительно 20 млн домов.

Литий-ионные аккумуляторы сейчас на коне. Но некачественные модели могут перегреваться и приводить к пожарам с ядовитыми выбросами. А в случае с электромобилями — не обеспечивают обещанную дальность хода. Кроме того, они дорогие: по данным аналитического агентства Trading Economics, карбонат лития стоит более 37 600 $ за тонну. К тому же литий-ионные батареи удерживают энергию только несколько часов.

Бывший вице-президент подразделения Tesla по стационарным энергоустановкам 46-летний Матео Харамильо сосредоточился на изготовлении аккумуляторов из железа, которое стоит всего 115 $ за т. Предприниматель сообщил, что его бостонский стартап под названием Form Energy разработал железно-воздушные аккумуляторы. И что электроэнергию в них можно хранить не менее 100 часов.

Аккумуляторы от Form Energy устроены на основе железных анодов. Чтобы вывести разработку на коммерческий рынок, фирма привлекла свыше 810 $ млн от инвесторов. Харамильо пояснил, что он намерен в первую очередь конкурировать с газовыми генераторами, от которых электросеть питается во время повышенной нагрузки, например во время длительной жары.

Генераторы природного газа отлично подходят для того, чтобы увеличивать объёмы выработки электричества на покрытие ежедневной потребности, и сейчас это основное решение. Чтобы добиться своей цели, фирма Харамильо должна предложить безопасную и недорогую систему, которая сможет конкурировать по стоимости с газовыми установками.

Харамильо нацелился на сектор мирового энергосберегательного рынка, обороты которого в 2022 году составляли 430 $ млрд, и через 10 лет могут достичь 1,7 $ трлн.

Ради поставленной цели Form Energy строит фабрику стоимостью 760 $ млн на месте сталелитейного завода в Уиртоне, штат Западная Виргиния. Местные власти на подобные проекты заложили в бюджет до 290 $ млн.

Компания стремится поставлять аккумуляторные модули по 20 $ за кВт•ч — цифра близка к стоимости эксплуатации систем на основе природного газа, не считая затрат в 300 млн $ на их сооружение. Для сравнения, сейчас литий-ионные аккумуляторы стоят примерно 150 $ за кВт•ч, хотя к концу текущего десятилетия цены могут упасть на 50% или даже больше.

Многое зависит также от того, надолго ли аккумуляторов нового типа будет хватать. В компании считают, что фирменными установками можно будет пользоваться 10 лет, а то и больше. По сути, это аккумулятор на базе ржавчины: железо в качестве анода и воздух в качестве катода. Пористая железная пластина погружается в водный раствор электролита, и начинается электрохимический цикл, который в компании называют «обратимым» ржавлением.

По мере генерации электричества аккумулятор поглощает кислород из воздуха и окисляет железо ржавчиной. Во время зарядки поступающий электрический ток превращает ржавчину обратно в железо, а аккумулятор выделяет кислород. Однако само железо не расходуется, так что аккумуляторы получаются очень долговечными.

Железно-воздушные батареи можно делать такими же небольшими, как литий-ионные носители. Однако запланированная аккумуляторная сборка от Form Energy с множеством отдельных элементов будет помещаться в 12-метровый контейнер и содержать 5 МВт электроэнергии, которых хватит на питание 3750 домов. Риск пожара настолько мал, что сборки можно ставить вплотную друг к другу или даже одну на другую.

В Form Energy планируют начать поставки железно-воздушных аккумуляторов к 2025 году.