中國儲能網(wǎng)訊:粉末加熱到熔點,會自然分成三層,就是正電極、負電極和電解質,這些液體材料具有高導電性,電池充放電非??臁?
在馬薩諸塞州(Massachusetts)劍橋(Cambridge),液態(tài)金屬電池公司(Liquid Metal Battery)小地下室總部的工作區(qū),看起來更像機器加工車間,而不像高科技實驗室,就是你期望從麻省理工學院(MIT)附屬公司看到的那樣。
液體電池:從氧化鋁生產(chǎn)鋁需要使用電力,逆轉這個化學反應,就可以產(chǎn)生電力,這個系統(tǒng)就可用作電池。 來源:麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
這個區(qū)域,有真空室,成排的密封手套箱,還放著大型帶鋸,鉆孔機,還有簡單的焊接臺。另一個角落里,放著一個普通的爐窯,就像在陶藝工作室可能看到的那種。雖然這家公司的技術是基于先進的化學,但是,這種電池看起來很初級:有一些厚壁鋼罐,研究人員要填滿粉末,要從大桶小桶里舀出粉末。
簡單性要靠設計。這家公司的目標是使電池非常便宜,這樣,就可以廉價地存儲夜間產(chǎn)生的風電,因為夜間經(jīng)常刮風,但電力需求低,就可以用于白天的需求高峰期。這家公司已經(jīng)吸納數(shù)百萬美元,這些早期階段的投資來自比爾?蓋茨(Bill Gates),法國石油公司道達爾公司(Total),以及美國高級研究項目署能源處(U.S. Advanced Research Projects Agency for Energy)。
液態(tài)金屬公司創(chuàng)辦于2010年,但只是在去年秋天才開始認真運營,那時,它的員工從7名增加到17名,它屬于幾家新型公司,希望從一些挑戰(zhàn)中吸取經(jīng)驗教訓,這些挑戰(zhàn)都是上一波清潔能源初創(chuàng)企業(yè)所面臨的。清潔能源公司一直在努力,部分是因為現(xiàn)有技術非常便宜,比如化石燃料發(fā)電廠,天然氣動力汽車,甚至傳統(tǒng)的太陽能電池,都很便宜,而且也是因為公用事業(yè)公司支持成熟的技術。
一些早期的電池新創(chuàng)公司集中研究的,比如說,就有一種很有前途的電極材料,是在實驗室中發(fā)現(xiàn)的,這只是為了發(fā)現(xiàn),制造這些材料會抹去大部分的成本節(jié)約,就是這種材料有可能帶來的節(jié)支。這一系列新的初創(chuàng)企業(yè),包括A123系統(tǒng)公司(A123 Systems)的附屬公司24 M公司(24 M),還有另一家公司叫做阿奎恩公司(Aquion),都是從一開始就密切關注制造成本。液態(tài)金屬公司也確定了市場,使它可以在最初負擔得起高成本,直到大規(guī)模生產(chǎn)使電池更實惠。
液態(tài)金屬電池之所以如此命名,是因為這些粉末,研究人員要把粉末倒入電池單元,而且要加熱到熔點,這樣,它們會自然分隔成三層,就是正電極、負電極和電解質,這就把它們分開了?,F(xiàn)在,這些液體材料具有高導電性,因此,電池充放電非???,接收電荷一毫秒,就會返回下一個,如果有必要,會有助于穩(wěn)定電網(wǎng)供需波動。 這個想法來自唐納德?撒多維(Donald Sadoway),他是麻省理工學院的化學教授,還有基布蘭德?塞德(Gerbrand Ceder),他是麻省理工學院材料科學教授,他不知道,是否有可能從根本上逆轉制鋁工藝。例如,從氧化鋁生產(chǎn)鋁需要使用電力,這個化學反應是否能以另一種方式運行,使它可以產(chǎn)生電力,這個系統(tǒng)就可用作電池。撒多維的研究生大衛(wèi)?布拉德韋爾(David Bradwell)找到一種方式,可以把投入這個工藝中的電力再取出來。
這家公司認為,這種設計可以在現(xiàn)有工廠制作,屬于合同制造,因為沒有必要建立自己的工廠,所以,最初資本成本會大大降低。盡管如此,在技術達到大規(guī)模生產(chǎn)之前,成本仍然會相對較高。就是在這里,有點熟悉市場是非常重要的。
創(chuàng)始人決定制造電池,這些電池不僅可以低成本存儲大量的能量,而且也可以進行毫秒響應,這就會使它進入市場,因為現(xiàn)在要收取很高價格,以存儲和提供電力,使電網(wǎng)平衡供需波動,這些事情現(xiàn)在變得很重要,因為安裝了更多的風能和太陽能發(fā)電,這些都是間歇性的。
隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和成本下降,液態(tài)金屬公司計劃服務更大規(guī)模的市場,比如在夜間購買廉價電力,在中午出售,那時價格較高。因為這種技術是靈活的,因此,公司可以決定如何使用它的電池容量,總是挑選最有利可圖的市場。
液態(tài)金屬公司計劃,利用政府創(chuàng)造的兩個機會。第一個實際上是放松管制的方案:政府設立框架,建立開放的電力市場。這樣,公司就可注冊為獨立的電力供應商,不需要經(jīng)過公用事業(yè)公司,或由監(jiān)管機構讓公用事業(yè)公司收取服務費用。這樣,即使是很小的公司也有了清晰的盈利路徑。這家公司也得益于聯(lián)邦能源管制委員會的一項規(guī)定,就是有快速響應時間的技術可以收取更多的服務費用。這會使這種技術具有優(yōu)越性,勝過現(xiàn)有的發(fā)電廠,現(xiàn)有電廠要幾分鐘的時間作出響應。 液態(tài)金屬電池公司仍面臨一些挑戰(zhàn),比如,要確認它的電池足夠耐用,使經(jīng)濟上可以產(chǎn)生效益。即使是有相對較低的資本成本,也需要請求合作伙伴,如道達爾公司,因為不僅需要資金支持,也需要規(guī)?;?jīng)營的經(jīng)驗。
在未來幾周內(nèi),液態(tài)金屬公司計劃宣布新的資金,這次是來自風險資本家。