電極材料采用廉價(jià)豐富的鈉和錳,同時(shí)采用水性電解液,這就更安全,更便宜,勝過(guò)鋰離子電池使用的有機(jī)電解液。
阿奎昂能源公司(Aquion Energy)這家公司正在制作低成本電池,用于大規(guī)模電力儲(chǔ)存,公司已選定首所工廠的場(chǎng)地,而且表示,已籌得所需融資,用于建廠。
電池制備:阿奎昂能源公司最近宣布,計(jì)劃改造這所工廠,這所工廠以前生產(chǎn)索尼電視,改造后要制造大型電池,用于太陽(yáng)能發(fā)電廠。
來(lái)源:麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
這家公司希望,它的新穎的電池技術(shù),可以讓全球14億沒(méi)有通電的人用上電,而且無(wú)需接通電網(wǎng)。
阿奎昂公司工廠的這一場(chǎng)地,很空曠,是原先的索尼(Sony)電視機(jī)廠,就在匹茲堡(Pittsburgh)附近。最初的生產(chǎn)能力是每年“數(shù)百”兆瓦時(shí)的電池,這家公司并不想具體說(shuō)明。它也沒(méi)有說(shuō)籌集到多少資金,以及從何處籌來(lái),只是提到,有一些來(lái)自賓夕法尼亞州(Pennsylvania),而且有500萬(wàn)美元形式上是研發(fā)補(bǔ)助金,來(lái)自聯(lián)邦政府。
預(yù)計(jì)會(huì)首先用于像印度這樣的國(guó)家,那里有數(shù)億人處于大城市以外的社區(qū),沒(méi)有接通電網(wǎng),也沒(méi)有任何可靠的其他電源。這些社區(qū)大多使用柴油發(fā)電機(jī)供電,但是,石油價(jià)格高,太陽(yáng)能電池板價(jià)格低,因此,某些情況下,安裝太陽(yáng)能更便宜。
為了存儲(chǔ)白天發(fā)的電,供夜間使用,這些社區(qū)就需要電池系統(tǒng),要能夠處理任何級(jí)別的用電,從幾十千瓦時(shí)到幾兆瓦時(shí)都可以,阿奎昂公司首席執(zhí)行官斯科特•皮爾森(Scott Pearson)說(shuō)。這種系統(tǒng)就不必要使用長(zhǎng)距離輸電線路,因?yàn)椴扇〈笾孪嗤姆绞?,手機(jī)發(fā)射塔使這些社區(qū)用上了手機(jī)通信服務(wù),而且是在他們有地面線路之前。
最終,阿奎昂公司計(jì)劃,把大量電池賣給一些有電網(wǎng)的國(guó)家。在需求高峰時(shí)期,它們可以供電,彌補(bǔ)電力波動(dòng),大型風(fēng)電場(chǎng)和太陽(yáng)能電廠都會(huì)使電網(wǎng)產(chǎn)生波動(dòng)。這些應(yīng)用需要幾十到幾百千兆瓦時(shí)的儲(chǔ)存值,以給它們供電。阿奎昂公司需要提高生產(chǎn)能力。要與天然氣發(fā)電廠競(jìng)爭(zhēng),尤其是在美國(guó),天然氣非常便宜,這就意味著,要等到規(guī)模經(jīng)濟(jì)把成本降下來(lái)。
這家公司表示,它最初希望生產(chǎn)的電池在每千瓦時(shí)300美元以下,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的鋰離子電池(lithium-ion batteries)。鉛酸蓄電池(Lead-acid batteries)比阿奎昂公司的電池更便宜,但它們只能使用兩年或三年。阿奎昂公司的電池可充電5000次,而且可持續(xù)使用十多年,這樣的使用情況是,每天充電一次。到目前為止,這家公司測(cè)試電池已有幾年了。
杰伊•惠特克(Jay Whitacre)是卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)材料科學(xué)與工程教授,他開(kāi)發(fā)了阿奎恩公司的技術(shù),并創(chuàng)辦了這家公司,他說(shuō),成本需要下降到低于每千瓦時(shí)200美元,才能進(jìn)行并網(wǎng)應(yīng)用。要降低到這個(gè)價(jià)格,而且生產(chǎn)能力要達(dá)到千兆瓦時(shí)的規(guī)模,“這需要很長(zhǎng)的時(shí)間,”他說(shuō)。“但是,你必須從某個(gè)地方開(kāi)始。”
惠特克開(kāi)發(fā)這些電池,低成本和耐久性是一開(kāi)始就考慮的。尋找潛在的電極材料時(shí),他局限于廉價(jià)、豐富的元素,最后選定了鈉(sodium)和錳(manganese)。他也選擇了水性電解液,這就更安全,更便宜,勝過(guò)鋰離子電池使用的有機(jī)電解液。反過(guò)來(lái),這又讓他可以用廉價(jià)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行制造。為了降低成本,公司制作電池時(shí)使用的設(shè)備,通常都用于生產(chǎn)食品或阿司匹林。賓夕法尼亞州的工廠建設(shè)即將開(kāi)始,第一階段預(yù)計(jì)明年完工。
“有些論文提出新的電池材料,看起來(lái)很好,直到你看到限制性條件,了解到它們?nèi)绾沃谱鳎?rdquo;惠特克說(shuō)。“我們從一開(kāi)始就專注于制作技術(shù)。”
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