전력망의 탈탄소화를 위해서는 초과 풍력 및 태양광 전기를 몇 시간에서 며칠에 걸쳐 수용할 수 있는 저렴한 저장 장치가 필요하다. 풍부한 원소로 만들어진 배터리는 확장 가능한 솔루션을 제공한다. 나트륨-니켈-염화물(Na-NiCl 2)과 같은 고온 용융염 장치는 상업화되었지만 비용은 여전히 장벽이다. 니켈을 더 저렴한 아연으로 대체하면 필요한 비용 절감이 가능할 수 있지만, 나트륨-아연(Na-Zn) 배터리의 기술 경제적 잠재력은 테스트되지 않았다. 우리는 고체 전해질 Na-ZnCl 2 배터리의 최초 비용 및 성능 평가를 제시한다. 하향식 엔지니어링 모델과 몬테카를로 불확실성 분석을 사용하여, 기준 240셀 모듈이 프로젝트 수준의 자본 비용 246–273 USD/kWh 수용력을 달성하며, 2030 성능 목표가 충족될 경우 수명 비용(LCOS)이 164–195 USD/MWh가 된다. 이러한 가치들은 정지형 리튬이온 시스템의 2024 가격을 하회하며, 셀 용량을 1.1 kWh로 늘리거나 모듈을 15,360셀로 확대하면 LCOS가 최대 30% 감소하여 주요 4시간 리튬이온 예측과 경쟁력이 있다. 민감도 분석은 제조 규모와 비활성 물질 감소가 원자재 가격보다 비용을 주도함을 보여주며, 저렴한 아연만으로 경쟁력을 보장한다는 견해에 도전한다. 우리의 결과는 명확한 R&D 로드맵을 제시하고, 신뢰할 수 있고 장기 지속 가능한 전력망 대규모 에너지 저장을 위한 리튬이온에 대한 미네랄 경량 보완물로서 나트륨-아연 배터리를 자리 잡게 한다. • 나트륨-아연 염화물 배터리 모듈의 최초 기술 경제적 연구 • 기준 모듈에서 164–195 USD/MWh의 수명 비용을 달성하여 2024 리튬이온을 초과함. • 모듈 또는 셀 사이즈를 증가시키면 7–14%의 비용 절감이 가능하여 2030 리튬이온에 일치함. • 제조 규모와 설계, 아연 가격이 아닌 것이 비용 요인을 지배함. • 청정 전력망을 위한 미네랄 경량 장기 저장을 위한 R&D 경로를 제시함.
Johnson et al. (Sat,)가 이 질문을 연구했다.