比起大规模商业化的锂离子电池,锌空气电池可说是默默无闻,没有多少人知道他如何运作以及发展状况,但其实该技术已经在全球偏乡与离网地区大放异彩,美国加州锌空气电池公司 NantEnergy 表示,目前锌空气电池正为 110个村庄、超过 20 万人服务,每 KWh 成本更是比锂离子电池还要低,已降至100 美元以下。
锂离子电池为当今电池储能技术龙头,虽然其具有能量密度高、充放电速度快优势,但锂电池容易短路起火、大规模装置成本也偏高,普遍成本落在每 KWh 300-500 之间,电动车巨擘特斯拉则致力于将成本降至每 KWh 100-200 美元,至今电池价位也只有铅酸电池在每 KWh 100 美元左右。
(Source:NantEnergy)
相较之下锌空气电池的成本颇具优势。该电池阳极是由低成本与蕴含量丰富的锌制成,阴极材料更是采用空气中免费的氧气,根据 NantEnergy 锌空气电池资料,在充电过程中,电力可将氧化锌转换成锌与氧气,以锌当作储存能量的方式,若有用电需求,锌则会在空气中氧化来产生电。
NantEnergy 董事长黄馨祥(Patrick Soon-Shiong)指出,锌空气电池续航力长达 72 小时,充放电循环可达 1,000 次。6 年来该公司已在全球装置遇 55MWh 锌空气电池系统,除了在非洲、亚洲 9 国偏乡地区为超过 20 万人服务,也为全球逾 1,000 多座电塔供电。
随着太阳能和风能装置量在偏乡离网地区逐年增加,为了让住户在晚上、长时间有电可用,储能系统是不可或缺的设备,目前 NantEnergy 也致力于在离网地区打造微电网系统。就好比目前非洲约六分之一、高达 6.4 亿人生活在电网无法触及的区域,为了不花大钱拉设电缆与建设传统大电厂,再生能源与储能系统组成的微电网可说是最佳解决方案。
虽然锌空气电池功率与规模都还比不上锂离子电池与铅酸电池,但由于其具有成本优势,相当适合发展大规模电池储能系统,Duke Energy 资深工程师 Sherif Abdelrazek 也指出,锌空气电池不会像锂离子电池那么容易起火,不需要借由外部冷却系统来防止过热。
未来该公司除了在离网地区打造微电网系统,也预计将进一步扩大锌空气电池应用范围,之后也会慢慢将触角伸到家用储能系统与电动车。
- Zinc-air batteries provide power in remote areas
- NantEnergy Announces Largest Global Deployment of Novel Air Breathing Zinc Rechargeable Battery System and Breakthrough in Cost Barrier
- Cheaper Battery Is Unveiled as a Step to a Carbon-Free Grid
(本文由 EnergyTrend 授权转载;首图来源:Flickr/massmatt CC BY 2.0)