新興電池技術(shù)正成為能源行業(yè)焦點(diǎn)

鋰離子電池技術(shù)再度成為年度“可再生能源節(jié)”(renewable energy festival)中最受矚目的關(guān)鍵。鋰電池正逐漸從電子裝置的電力來(lái)源，轉(zhuǎn)而成為混合動(dòng)力車(chē)所采用的一項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)。

事實(shí)上，在這場(chǎng)“中西部可再生能源協(xié)會(huì)”(Midwest Renewable Energy Association)的專(zhuān)家們齊聚的活動(dòng)中，專(zhuān)家們表示，儲(chǔ)存技術(shù)已然成為推動(dòng)可再生能源過(guò)程中的“圣杯”。雖然大部分的重點(diǎn)都集中在鋰離子電池技術(shù) 最新的工程技術(shù)創(chuàng)新上，但能源顧問(wèn)暨 RightHand Engineering 創(chuàng)辦人Randy Richmond指出，現(xiàn)在，藉由這類(lèi)展會(huì)，讓消費(fèi)者了解還有什么要做，以及他們能夠做什么，已經(jīng)開(kāi)始激蕩出草根型的“個(gè)人電源”開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)了。

“對(duì)一般使用者和工程師來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新可能有著截然不同的意義，”Richmond說(shuō)。因此，最大的創(chuàng)新或許會(huì)來(lái)自于像中國(guó)制造的鋰電池一樣的可用產(chǎn)品。“這也是一種創(chuàng)新，因?yàn)槲铱梢酝瑫r(shí)獲得電池，以及很便宜的價(jià)格。”

今天，我們可以看到很多像磷酸鋰鐵化學(xué)電池這類(lèi)產(chǎn)品，“但這些設(shè)備必須應(yīng)用在目前還不普及的家用可再生能源系統(tǒng)中，”Richmond說(shuō)。 “我認(rèn)為家用可再生能源系統(tǒng)必然會(huì)到來(lái)，但包括我和廠商在內(nèi)，現(xiàn)在才剛剛開(kāi)始去構(gòu)思這類(lèi)產(chǎn)品。”

專(zhuān)家預(yù)測(cè)，針對(duì)混合動(dòng)力車(chē)等可再生能源應(yīng)用的鋰電池技術(shù)，仍需要幾年時(shí)間來(lái)推動(dòng)商業(yè)化。最主要原因是目前鉛酸電池仍居市場(chǎng)主流，以及投資鋰電池技術(shù)所需的高昂前期投資成本。

“可能要到三年后，我們才會(huì)看到真正能應(yīng)用到這些新興電池技術(shù)的設(shè)備出現(xiàn)，”Richmond說(shuō)。“當(dāng)然，從現(xiàn)在起，未來(lái)三年內(nèi)電池技術(shù)仍將不斷提升，屆時(shí)我們可能會(huì)看到比現(xiàn)在更加先進(jìn)的技術(shù)。”

目前主要的新興技術(shù)包括鋰氣(lithium air)和碳奈米管技術(shù)。后者可以結(jié)合使用不同的化學(xué)電池。“它可能會(huì)將今天的鋰離子電池容量提升三倍，”Richmond預(yù)測(cè)，但新的問(wèn)題也可能隨之產(chǎn)生，像是需要新的充電控制設(shè)備等。

Richmond 的小型公司展示了將2001年份GMC卡車(chē)改裝成電動(dòng)車(chē)以后，能夠從投資在新興電池技術(shù)上所獲得的潛在回報(bào)。他拿掉了卡車(chē)的鉛酸電池，換上了由48個(gè) 3.3V磷酸鋰鐵(lithium iron phosphate)電池組成的電池包，放置在卡車(chē)底部。他大約投資了12,000美元，但卡車(chē)的可行駛距離和速度都倍增。

但對(duì)所有電池來(lái)說(shuō)，充電都是一大問(wèn)題。因此，Richmond在電池管理系統(tǒng)方面額外投資了3,200美元，以避免電池過(guò)度使用或處在未充電狀態(tài)。

而像是從內(nèi)燃機(jī)引擎轉(zhuǎn)換到電動(dòng)車(chē)等應(yīng)用，則為新興電池技術(shù)展現(xiàn)出更可行的商業(yè)化前景，然而，可再生能源能否滿足未來(lái)美國(guó)的能源需求？上周美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室(National Renewable Energy Lab)公布一項(xiàng)調(diào)查，該調(diào)查預(yù)測(cè)，目前的可再生能源來(lái)源在結(jié)合更多彈性的電力網(wǎng)格后，將可望在2050年為美國(guó)提供80%的所需電力。

該調(diào)查指出，達(dá)到此一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，就在于改善“網(wǎng)格儲(chǔ)存”(grid storage)。