其他像美國(guó)通用電氣、韓國(guó)LG，日本NEC，德國(guó)戴姆勒，特斯拉以及初創(chuàng)公司Aquion Energy都已經(jīng)陸續(xù)進(jìn)入了大型儲(chǔ)能電池這片行業(yè)藍(lán)海，而崛起于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Aquion Energy甚至得到了前微軟聯(lián)合創(chuàng)始人比爾·蓋茨等一眾大佬的資金支持。
這樣的電池產(chǎn)品其實(shí)完全可以在家用以及商用領(lǐng)域進(jìn)行「大肆」推廣。設(shè)想一下，電池系統(tǒng)能夠在用電波谷期將電網(wǎng)冗余電能儲(chǔ)存起來(lái)，既保證了用電高峰期電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，同時(shí)還能大幅節(jié)省用電支出。而可再生的太陽(yáng)能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能后，完全可以在電網(wǎng)負(fù)荷較重時(shí)「回輸」，以換取電費(fèi)折扣。如此一來(lái)，一些小型商戶(hù)和家庭完全可以體驗(yàn)「脫網(wǎng)」時(shí)代的生活了。
那么能夠用于家庭的小型電能存儲(chǔ)系統(tǒng)除鋰離子、鋅離子電池之外，還有沒(méi)有其他選擇呢?這里要談?wù)劥蠹铱赡懿⒉惶煜さ囊毫麟姵?flow battery)。
液流電池通常包含兩個(gè)容器，其中貯存有液體化學(xué)溶劑，形成兩個(gè)次系統(tǒng)。這兩個(gè)次系統(tǒng)間的連接部分，為發(fā)電區(qū)，以薄膜相隔。這兩種化學(xué)溶劑，流動(dòng)到發(fā)電區(qū)，隔著薄膜，產(chǎn)生離子交換，透過(guò)這種方式來(lái)進(jìn)行充放電。
從理論上來(lái)講，液流電池的能量密度取決于存放電解液容器的大小，因此將其制成固定式家用產(chǎn)品并沒(méi)有太大困難。哈佛大學(xué)教授Michael Aziz帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)一直在進(jìn)行可接入電網(wǎng)的工業(yè)級(jí)液流電池產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，但近日其表示有望推出一款安全、價(jià)格低廉、約莫電暖氣大小、可放在地下室使用的家用產(chǎn)品。
目前多數(shù)液流電池產(chǎn)品控制電解液進(jìn)出的節(jié)流泵仍由貴金屬制成，這使得其造價(jià)一直居高不下。但來(lái)自哈佛大學(xué)的團(tuán)隊(duì)表示之所以他們開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)有著巨大的商業(yè)化潛力，是因?yàn)檎麄€(gè)液流電池系統(tǒng)使用了一種通過(guò)自然形成的有機(jī)材料“醌類(lèi)”代替常規(guī)金屬泵，它和動(dòng)植物體內(nèi)的儲(chǔ)能分子有著相似的功能和性質(zhì)，可大幅降低液流電池的制造成本。不過(guò)，據(jù)Aziz教授稱(chēng)，為了提高電池性能，他們使用了溴這種毒性很大的材料充當(dāng)電極，但整個(gè)團(tuán)隊(duì)有信心未來(lái)找到可用于制作電極的有機(jī)材料。
由此來(lái)看，屬于液流電池的時(shí)代仍未到來(lái)。而在此之前，如果鋰電池的造價(jià)能夠再低一些，它完全是替代那些寫(xiě)字樓里笨重但相對(duì)便宜的蓄電池的不二之選，畢竟輕量化、緊湊的設(shè)計(jì)，以及理想的能量密度，具有非常吸引人的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
這不正是“鋼鐵俠”伊隆·馬斯克所暢想的鋰電池的光明前景嗎?作為一家只生產(chǎn)純電動(dòng)汽車(chē)的“非主流”車(chē)企，特斯拉將投資50億美金聯(lián)合松下集團(tuán)在內(nèi)華達(dá)州共建一座超級(jí)電池工廠。正式投產(chǎn)預(yù)計(jì)明年開(kāi)始，按照特斯拉官方公布的計(jì)劃，截止到2020年，超級(jí)電池工廠的產(chǎn)能將能夠滿(mǎn)足50萬(wàn)輛車(chē)子的正常交付需求。
在面對(duì)鋰電池的技術(shù)革新問(wèn)題上，似乎特斯拉并沒(méi)有斥巨資進(jìn)行高容量密度產(chǎn)品的研究。馬斯克認(rèn)為技術(shù)的穩(wěn)步提升以及生產(chǎn)的高效進(jìn)行都能夠使鋰電池成本下降約30%，同時(shí)也有助于特斯拉銷(xiāo)售更多的電動(dòng)車(chē)型。當(dāng)然，超級(jí)電池工廠的一部分產(chǎn)品也將用作家庭以及工商業(yè)級(jí)別的儲(chǔ)能設(shè)備使用。4月底，特斯拉公布了醞釀已久的能源計(jì)劃，同時(shí)第一款針對(duì)家庭使用、容量為10千瓦時(shí)的固定式家用電池Powerwall已經(jīng)開(kāi)放預(yù)訂，售價(jià)為3500美金(不包括控制系統(tǒng)以及整體安裝費(fèi)用)。
小結(jié)：
盡管目前鋰電池技術(shù)并未實(shí)現(xiàn)任何創(chuàng)新性的突破，且面臨其他種類(lèi)電池的沖擊，但從20世紀(jì)90年代第一塊索尼電池的推出，到今天智能手機(jī)、筆記本電腦的普及，鋰電池應(yīng)用范圍的擴(kuò)張趨勢(shì)不可阻擋。目前我們所期待的，正是鋰電池在實(shí)驗(yàn)室中的創(chuàng)新突破，何時(shí)能夠走上工業(yè)化的道路上來(lái)。
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