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由于供應(yīng)鏈緊張影響鋰離子電池的供應(yīng)，人們越來越關(guān)注使用儲量豐富的礦物和元素開發(fā)的新興電池技術(shù)。而根據(jù)學(xué)者、政府官員和行業(yè)專家的說法，替代鋰離子電池的產(chǎn)品必須具有成本競爭力。

行業(yè)專家在麻省理工學(xué)院于4月1日舉辦的2022年能源會議上指出，為了幫助實現(xiàn)不斷增長的脫碳目標(biāo)，鋰離子電池的首選替代品將是持續(xù)時間10小時以上并且毒性更低的電池產(chǎn)品。 而新興的電網(wǎng)規(guī)模電池儲能技術(shù)包括鈉離子電池和鐵空氣電池、剩余壽命較長的電動汽車二次電池。

麻省理工學(xué)院教授Yang Shao-Horn表示，鋰離子電池是當(dāng)今儲能系統(tǒng)的主流技術(shù)，但自從俄烏沖突開始以來，鋰的價格上漲了兩倍?，F(xiàn)在鋰材料成為是鋰離子電池中現(xiàn)在最昂貴的關(guān)鍵組件。而其他電池采用的關(guān)鍵金屬的價格也大幅上漲。

她說，“鋰材料價格的急劇上升可能會推動其他儲能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。”她以鈉離子電池化學(xué)為例，并指出這項技術(shù)發(fā)展迅速，幾乎與鋰離子電池的性能相匹配，預(yù)計成本將顯著降低。

美國總統(tǒng)拜登在3月31日援引《國防生產(chǎn)法》以減少對電網(wǎng)規(guī)模電池儲能系統(tǒng)和電動汽車市場中使用的關(guān)鍵元素和金屬的進口依賴時，強調(diào)了對國內(nèi)產(chǎn)品和技術(shù)的需求。拜登授權(quán)美國國防部支持用于大容量電池的礦物和材料的生產(chǎn)和加工，同時確保強有力的環(huán)境、勞工、社區(qū)和部落協(xié)商標(biāo)準(zhǔn)。

儲能系統(tǒng)集成商Fluence公司戰(zhàn)略技術(shù)副總裁Thomas Winter在會上說：“電池不能具有高毒性。隨著成本的下降，新技術(shù)已經(jīng)解鎖，預(yù)計這一趨勢將持續(xù)下去。”

他強調(diào)，電池材料的國內(nèi)來源和本土電池制造都是關(guān)鍵。Winter補充說，如果電池產(chǎn)品要進入美國市場，需要來自美國本土。

與Shao-Horn一樣，Winter也看好鈉離子電池的發(fā)展前景。他說，“鈉離子電池的發(fā)展令人興奮，因為它們的功率密度高，而且比鋰離子電池更安全。”

另一項有前途的技術(shù)是金屬-空氣電池技術(shù)，其中包括鐵空氣電池。

勞倫斯伯克利國家實驗室的高級科學(xué)家兼部門主管Robert Kostecki在會上指出，如果鈉離子電池和金屬空氣電池技術(shù)變得具有成本競爭力，它們將優(yōu)于鋰離子電池儲能系統(tǒng)，因為它們更穩(wěn)定，使用壽命是鋰離子電池兩倍以上，能長達25年，而鋰離子電池的使用壽命為8到10年。

Form Energy公司正在開發(fā)一種使用鐵、空氣和水來制造所謂的“可逆生銹”的電池。據(jù)該公司稱，預(yù)計鐵空氣電池能夠放電長達100小時，這種電池從空氣中吸入氧氣并將鐵轉(zhuǎn)化為鐵銹。鐵空氣電池已經(jīng)獲得美國能源部高級研究計劃署和加利福尼亞州的撥款。而在2月下旬，F(xiàn)orm Energy公司與佐治亞電力公司簽署了一項15MW/1,500MWh儲能項目供應(yīng)協(xié)議。

Form Energy公司高級經(jīng)理Scott Burger在此次研討會上表示，該公司正在尋求部署更多的鐵空氣電池儲能系統(tǒng)。

Burger估計，鐵空氣電池的安裝成本將低于20美元/kWh，這將有助于該技術(shù)與鋰離子電池以及它們將取代的天然氣發(fā)電設(shè)施進行競爭。

而其他正在開發(fā)的儲能技術(shù)包括帶有并網(wǎng)通信軟件的電動汽車，電動汽車可以在必要時為電力系統(tǒng)供電。另一個候選方案是動力電池梯次利用，這些電池雖然容量不足無法滿足駕駛需求，但足以滿足儲能需求。

原標(biāo)題：替代鋰離子電池的產(chǎn)品必須具有成本競爭力