電力儲(chǔ)能技術(shù)潛力巨大馬云蓋茨等爭(zhēng)相投資

7月5日消息，據(jù)SingularityHub報(bào)道，可再生能源技術(shù)在過(guò)去幾十年中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，最終使太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電在價(jià)格上堪與化石燃料競(jìng)爭(zhēng)。但是當(dāng)太陽(yáng)不亮或風(fēng)不再刮時(shí)，它們就不起作用了。剝離自美國(guó)麻省理工學(xué)院的新能源存儲(chǔ)公司Form energy首席執(zhí)行官泰德.威利(Ted Wiley)表示:“如果想用可再生能源為世界提供動(dòng)力，我們就需要找到一種方法來(lái)克服這種可變性，這樣我們就能在需要的時(shí)候獲得能量?！?span lang="EN-US">

這意味著要用電池儲(chǔ)存多余能量，以彌補(bǔ)供應(yīng)的變化，這些電池不僅能每日儲(chǔ)能，還要能儲(chǔ)能數(shù)周乃至數(shù)月。Form Energy公司特別關(guān)心儲(chǔ)能時(shí)間較長(zhǎng)的電池技術(shù)，該公司正在設(shè)計(jì)一種基于硫磺的新型電池，它可以一次儲(chǔ)存幾個(gè)月的可再生能源，而成本僅為當(dāng)前成本的一小部分。比爾.蓋茨(Bill Gates)、杰夫.貝索斯(Jeff Bezos)、馬云(Jack Ma)以及理查德.布蘭森(Richard Branson)等億萬(wàn)富翁都已經(jīng)向其投資。

盡管鋰離子電池的成本在過(guò)去十年里急劇下降，但它們的成本仍然太高，不足以覆蓋更長(zhǎng)的使用時(shí)間，使可再生能源成為我們電網(wǎng)的主要能源。正因如此，麻省理工學(xué)院(MIT)教授、Form Energy公司聯(lián)合創(chuàng)始人蔣業(yè)明(Yet-Ming Chiang)證實(shí)，該公司正在尋求的解決方案之一是"硫磺流電池"(sulfur-flow battery)。Form energy首席執(zhí)行官威利之前曾與人共同創(chuàng)立了電池創(chuàng)業(yè)公司aquon Energy，并獲得蓋茨的資助。威利承認(rèn):“如果硫磺流電池的想法取得成功，它可能會(huì)徹底重新定義電力行業(yè)。”

蔣業(yè)明的早期硫磺電池實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，可以利用硫代替鋰生產(chǎn)可充電電池。硫是天然氣和煉油的天然副產(chǎn)品，不僅儲(chǔ)量豐富，而且在長(zhǎng)期儲(chǔ)存能源方面也特別出色。他與麻省理工學(xué)院(MIT)博士、能源存儲(chǔ)建模專家馬可.費(fèi)拉拉(Marco Ferrara)合作得出的結(jié)論是，包括這種存儲(chǔ)技術(shù)在內(nèi)的可再生能源發(fā)電可以改變?nèi)蚰茉淳W(wǎng)，完全替代化石燃料。

到目前為止，Form Energy公司始終不愿透露有關(guān)新技術(shù)的具體細(xì)節(jié)。流體電池通常由含有某種形式的、電活性化學(xué)元素的兩個(gè)儲(chǔ)罐組成。液體通過(guò)含有正負(fù)電極(陽(yáng)極和陰極)的中央充電室泵入，這也是能量?jī)?chǔ)存和能量釋放過(guò)程發(fā)生的地方。充電室被一層薄膜分隔成兩部分，以確保液體不會(huì)彼此真正接觸。流體電池的優(yōu)點(diǎn)包括易于擴(kuò)展，長(zhǎng)周期壽命。其缺點(diǎn)則是能量密度較低，元器件成本較高。

Form Energy公司使用的硫磺既便宜又豐富，從而大大降低了成本。正如《PV-Magazine》雜志所述，電池在陽(yáng)極中使用硫磺，在陰極中使用充氧液體鹽。氧氣進(jìn)出陰極使電池放電和充電。蔣業(yè)明解釋稱：“這種電池可以吸入和呼出空氣，但它不呼出二氧化碳，而是呼出氧氣。這樣做的目的是通過(guò)吸收氧氣進(jìn)出系統(tǒng)來(lái)創(chuàng)造電荷平衡?！?span lang="EN-US">

Form Energy公司目前的電池樣本只有咖啡杯那么大。流體電池的可擴(kuò)展性意味著，它們可以升級(jí)到電網(wǎng)級(jí)的存儲(chǔ)容量。在2017年發(fā)表的關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的論文中，蔣業(yè)明表示：“流體電池的儲(chǔ)存化學(xué)成本是已知電池中最低的?！背杀镜椭?span lang="EN-US">1美元/千瓦時(shí)。即使加上邊緣系統(tǒng)的成本，電池總成本也可能低至10美元/千瓦時(shí)，約為目前使用的最先進(jìn)鋰離子電池成本的十分之一。

存儲(chǔ)正在迅速成為可再生能源領(lǐng)域的“圣杯”?？稍偕茉瓷a(chǎn)的間歇性(太陽(yáng)光充足或風(fēng)大時(shí)能量更高，反之更低)使得找到儲(chǔ)存能源的方法勢(shì)在必行。不只是存儲(chǔ)一兩天，而是隨著時(shí)間的推移，季節(jié)性生產(chǎn)也會(huì)有很大的變化。其他技術(shù)，如抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能，目前的最低成本為100美元/千瓦時(shí)，但地理因素嚴(yán)重影響了它們的潛力。如果伊隆.馬斯克(Elon Musk)的想法是對(duì)的，那么鋰離子電池也在快速接近這個(gè)基準(zhǔn)，但這些電池在儲(chǔ)能能力上仍有一定的局限性。

到目前為止，Form Energy公司已經(jīng)籌集了1100萬(wàn)美元資金，其中包括來(lái)自突破性能源公司(BEV)的900萬(wàn)美元投資，這家公司是由上述科技巨頭組建的。這家10億美元風(fēng)險(xiǎn)投資基金的目標(biāo)是投資于應(yīng)對(duì)氣候變化的技術(shù)。BEV在網(wǎng)站上稱：“我們的目標(biāo)是為我們的投資創(chuàng)造財(cái)務(wù)回報(bào)，每項(xiàng)投資都有可能顯著減少溫室氣體排放。我們知道，這樣做需要?jiǎng)?chuàng)造力和靈活性，我們渴望以新穎的方式來(lái)幫助開(kāi)發(fā)未來(lái)的能源解決方案?！?span lang="EN-US">

BEV的其他成員包括喬治.索羅斯(George Soros)、馬克.扎克伯格(Mark Zuckerberg)、孫正義(Masayoshi Son)以及邁克爾.布隆伯格(Michael Bloomberg)。到目前為止，該基金已投資于Form Energy，以及另一家能源存儲(chǔ)初創(chuàng)公司Quidnet Energy。如果該基金能夠保持這種投資速度，它將進(jìn)一步推動(dòng)可再生能源的發(fā)展?？稍偕茉茨壳白畲蟮陌l(fā)展瓶頸就是儲(chǔ)存問(wèn)題。隨著電池技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，我們能夠儲(chǔ)存更多太陽(yáng)能和風(fēng)能只是時(shí)間問(wèn)題。