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锌氧空气电池会改变发电储能吗?

来源:网易科技   更新时间:2018-11-05 08:43:47    

  据国外媒体报道,清洁能源发电需要解决的重要问题是储能。科学家在不断降低电池的储能成本,而锌氧空气电池似乎是未来的发展方向。

  在过去六年中,非洲和亚洲的110个村庄从太阳能板和锌氧空气电池获得电力。这种电池是NantEnergy所开发的一种创新储能系统的重要组成部分。而NantEnergy是一家南非生物技术企业家、外科医生Patrick Soon-Shiong所拥有的公司。

  100年前,托马斯·爱迪生曾试图开发用锌制成的电池。但他没有弄清楚如何使它们在技术上可行。NantEnergy表示,他们的锌氧空气电池是第一款实现商业化的电池。

  NantEnergy的科学家们表示,他们已经实现了两个关键目标:使电池可充电,并将储能成本降低到每千瓦时100美元。一些业内人士说,这个数字对于建立一个清洁电网至关重要,整个系统即便在太阳下山、风力减弱的情况下也能运行。

  锌氧空气电池是锂离子电池的几种潜在替代品之一。到目前为止,锂离子电池一直是大规模储能和电动汽车的重要组成。

  锌的市场来源是什么?

  Patrick Soon-Shiong的公司从印尼进口锌。南加州大学(University of Southern California)化学教授斯里R纳拉扬(Sri R. Narayan)说,美国的锌储量约占全球的5%,产量占全球的7%,其中大部分来自阿拉斯加的矿山。而澳大利亚和中国的锌储量约占全球的一半,是全球最大的锌生产国之一。

  纳拉扬指出,锂是锂离子电池的主要成分,其储量只有锌的二十分之一,但他补充说锌的储量也不乐观。他表示:“以目前锌矿的生产速度,锌储量可供全世界使用约25年。因此,目前还不清楚我们是否有足够的锌来满足全世界电网规模化电池组的巨大需求。”

  像锂这样的材料之所以昂贵,部分原因是它们很稀有。在锂资源丰富的地区,如刚果民主共和国,锂矿开采也威胁到了工人的健康和安全。长时间接触锂会对健康造成影响,比如肺部积液。锂离子电池也会引发火灾。

  根据麻省理工学院技术评论的说法,锌氧空气电池不存在有毒化合物,不易燃,可以进行安全处理。不过,锌的开采和加工确实存在一定危险。纳拉扬博士说,它来自于一种由硫化锌组成的矿石,通常与铅、镉和镍一起生产,大规模生产可能会有二氧化硫和镉蒸气释放带来的潜在环境问题。

  锌氧空气电池的储能成本是多少?

  克林顿政府负责能源事务的助理国务卿丹 ?赖彻(Dan Reicher)提醒说,电池每千瓦时的成本取决于应用和规模,因此很难进行比较。

  NantEnergy说储能成本是每千瓦时100美元。相比之下,南佛罗里达大学清洁能源中心主任、大学教授Yogi Goswami指出,锂离子电池的储能成本最低为每千瓦时250美元,但通常为每千瓦时300美元至400美元。

  即使以每千瓦时100美元的价格计算,对公用事业行业来说,储能仍是一项巨大的支出。当然,目前储能电池的价格一直在急剧下降,预计在未来几年内将与民用太阳能电池板一样普遍。

  这些电池能够用于家庭或移动设备吗?

  NantEnergy表示,他们目前的工作重点是为微电网提供产品。其主要是小范围的独立太阳能电池阵列,而不是面向个人住宅用户或公用事业规模的系统。但该公司预计未来将在加州和纽约供应家用电池。

  使用这种电池的村庄和岛屿通常将公文包大小的单个电池连接到太阳能电池阵列上。此外,这种电池还为数百座通信塔提供电力,这是NantEnergy业务的重要组成部分。对于产品的下一步发展,该公司计划增加针对电动汽车、公共汽车、火车和摩托车等交通工具的储能电池。

  除此之外呢?“我们有了第一个移动通信发射塔的原型,”Patrick Soon-Shiong说。“我们不想过分承诺,但我们电池的储能能力将使这成为可能。”

  “我们将把注意力转向这个市场,”他补充道。“规模很大,但对我们来说可能是2020年。”

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