在過(guò)去六年中，非洲和亞洲的110個(gè)村莊從太陽(yáng)能板和鋅氧空氣電池獲得電力。這種電池是NantEnergy所開(kāi)發(fā)的一種創(chuàng )新儲能系統的重要組成部分。而NantEnergy是一家南非生物技術(shù)企業(yè)家、外科醫生Patrick Soon-Shiong所擁有的公司。
100年前，托馬斯·愛(ài)迪生(Thomas Edison)曾試圖開(kāi)發(fā)用鋅制成的電池。但他沒(méi)有弄清楚如何使它們在技術(shù)上可行。NantEnergy表示，他們的鋅氧空氣電池是第一款實(shí)現商業(yè)化的電池。
的科學(xué)家們表示，他們已經(jīng)實(shí)現了兩個(gè)關(guān)鍵目標：使電池可充電，并將儲能成本降低到每千瓦時(shí)100美元。一些業(yè)內人士說(shuō)，這個(gè)數字對于建立一個(gè)清潔電網(wǎng)至關(guān)重要，整個(gè)系統即便在太陽(yáng)下山、風(fēng)力減弱的情況下也能運行。
鋅氧空氣電池是鋰離子電池的幾種潛在替代品之一。到目前為止，鋰離子電池一直是大規模儲能和電動(dòng)汽車(chē)的重要組成。
鋅的市場(chǎng)來(lái)源是什么？
的公司從印尼進(jìn)口鋅。南加州大學(xué)(University of Southern California)化學(xué)教授斯里R納拉揚(Sri R. Narayan)說(shuō)，美國的鋅儲量約占全球的5%，產(chǎn)量占全球的7%，其中大部分來(lái)自阿拉斯加的礦山。而澳大利亞和中國的鋅儲量約占全球的一半，是全球最大的鋅生產(chǎn)國之一。
納拉揚指出，鋰是鋰離子電池的主要成分，其儲量只有鋅的二十分之一，但他補充說(shuō)鋅的儲量也不樂(lè )觀(guān)。他表示：“以目前鋅礦的生產(chǎn)速度，鋅儲量可供全世界使用約25年。因此，目前還不清楚我們是否有足夠的鋅來(lái)滿(mǎn)足全世界電網(wǎng)規?；姵亟M的巨大需求。”
像鋰這樣的材料之所以昂貴，部分原因是它們很稀有。在鋰資源豐富的地區，如剛果民主共和國，鋰礦開(kāi)采也威脅到了工人的健康和安全。長(cháng)時(shí)間接觸鋰會(huì )對健康造成影響，比如肺部積液。鋰離子電池也會(huì )引發(fā)火災。
根據麻省理工學(xué)院技術(shù)評論的說(shuō)法，鋅氧空氣電池不存在有毒化合物，不易燃，可以進(jìn)行安全處理。不過(guò)，鋅的開(kāi)采和加工確實(shí)存在一定危險。納拉延博士說(shuō)，它來(lái)自于一種由硫化鋅組成的礦石，通常與鉛、鎘和鎳一起生產(chǎn)，大規模生產(chǎn)可能會(huì )有二氧化硫和鎘蒸氣釋放帶來(lái)的潛在環(huán)境問(wèn)題。
鋅氧空氣電池的儲能成本是多少？
克林頓政府負責能源事務(wù)的助理國務(wù)卿丹？賴(lài)徹(Dan Reicher)提醒說(shuō)，電池每千瓦時(shí)的成本取決于應用和規模，因此很難進(jìn)行比較。
說(shuō)儲能成本是每千瓦時(shí)100美元。相比之下，南佛羅里達大學(xué)清潔能源中心主任、大學(xué)教授Yogi Goswami指出，鋰離子電池的儲能成本最低為每千瓦時(shí)250美元，但通常為每千瓦時(shí)300美元至400美元。
即使以每千瓦時(shí)100美元的價(jià)格計算，對公用事業(yè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，儲能仍是一項巨大的支出。當然，目前儲能電池的價(jià)格一直在急劇下降，預計在未來(lái)幾年內將與民用太陽(yáng)能電池板一樣普遍。
這些電池能夠用于家庭或移動(dòng)設備嗎？
表示，他們目前的工作重點(diǎn)是為微電網(wǎng)提供產(chǎn)品。其主要是小范圍的獨立太陽(yáng)能電池陣列，而不是面向個(gè)人住宅用戶(hù)或公用事業(yè)規模的系統。但該公司預計未來(lái)將在加州和紐約供應家用電池。
使用這種電池的村莊和島嶼通常將公文包大小的單個(gè)電池連接到太陽(yáng)能電池陣列上。此外，這種電池還為數百座通信塔提供電力，這是NantEnergy業(yè)務(wù)的重要組成部分。對于產(chǎn)品的下一步發(fā)展，該公司計劃增加針對電動(dòng)汽車(chē)、公共汽車(chē)、火車(chē)和摩托車(chē)等交通工具的儲能電池。
除此之外呢？“我們有了第一個(gè)移動(dòng)通信發(fā)射塔的原型，” Patrick Soon-Shiong說(shuō)。“我們不想過(guò)分承諾，但我們電池的儲能能力將使這成為可能。”
“我們將把注意力轉向這個(gè)市場(chǎng)，”他補充道。“規模很大，但對我們來(lái)說(shuō)可能是2020年。
