通常一提到儲(chǔ)能系統(tǒng)，第一個(gè)想到的可能都會(huì)是鋰離子電池，畢竟鋰電池應(yīng)用范圍相當(dāng)廣，小至智能手機(jī)大至電動(dòng)車都可見，但隨著科技進(jìn)步、越來(lái)越多兼具低成本與環(huán)保的儲(chǔ)能技術(shù)浮出水面，未來(lái)鋰離子電池是否還能坐穩(wěn)儲(chǔ)能技術(shù)龍頭？

由于鋰離子電池壽命和能量密度都遠(yuǎn)勝于鉛酸電池，鋰電池一直以來(lái)都是炙手可熱的儲(chǔ)能技術(shù)首選，但鋰離子電池的成本在2017年上升240%，廠商漸漸開始面臨供應(yīng)鏈、資源短缺、成本上揚(yáng)的挑戰(zhàn)，因此不少科學(xué)家正尋找低成本又有效的低碳電池技術(shù)。

只是這些技術(shù)是否能成功達(dá)到商業(yè)化，規(guī)模又是否能跟鋰離子電池相競(jìng)爭(zhēng)，這些都還有待觀察。

低成本與多功能氨氣儲(chǔ)能

有別于其他國(guó)家與廠商看好氫燃料，德國(guó)工業(yè)巨擘西門子對(duì)氨氣儲(chǔ)能寄予厚望，該公司近期與InnovateUK斥資150萬(wàn)英鎊在英國(guó)牛津哈威爾展開世界首個(gè)氨儲(chǔ)能先導(dǎo)計(jì)劃，專案包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、氮?dú)猱a(chǎn)生器、電解水系統(tǒng)、30KW發(fā)電機(jī)與制造氨氣的哈伯法反應(yīng)爐。

該示范廠目標(biāo)是將電力、水和空氣無(wú)碳轉(zhuǎn)化為氨氣，將氨氣儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐后，就可以用來(lái)燃燒發(fā)電、當(dāng)作車用燃料出售，或是用于工業(yè)制冷。

氨氣目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸，是個(gè)人們相當(dāng)熟悉且低成本的化合物，它也同時(shí)是個(gè)多功能燃料，如果想將氨氣用于燃料電池，也可以將氨氣轉(zhuǎn)換為氫氣，用來(lái)發(fā)展氫氣經(jīng)濟(jì)與氫燃料車。

該技術(shù)成本效益相當(dāng)高，西門子表示，對(duì)于許多人來(lái)說，目標(biāo)都是能夠找到成本、儲(chǔ)存容量跟壽命都可與鋰電池相較的技術(shù)。

原材料豐富的鈉離子電池

由于地球上鈉含量比鋰礦豐富，且鈉離子與鋰離子具有相似的運(yùn)作模式，現(xiàn)在也有不少研究員關(guān)注鈉離子電池，并認(rèn)為該電池未來(lái)可比鋰離子電池更加便宜有效、安全疑慮更低。

像是法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）、美國(guó)華盛頓州立大學(xué)（WSU）和史丹佛大學(xué)都在開發(fā)鈉基電池，2017年史丹佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型鈉離子電池，可以儲(chǔ)存和目前市場(chǎng)上最先進(jìn)鋰離子電池一樣多的容量，但成本僅不到鋰離子電池的80%。

不過鈉基電池也并非完美無(wú)缺，鈉離子比鋰離子重三倍，離子在電極之間的移動(dòng)速度會(huì)變慢，導(dǎo)致能量密度尚不高。目前該電池還需要進(jìn)一步最佳化，才能突破穩(wěn)定性與能量密度低挑戰(zhàn)。

低壓儲(chǔ)存的液態(tài)空氣儲(chǔ)能

液態(tài)空氣（Liquidair）儲(chǔ)能設(shè)備也被稱為低溫儲(chǔ)能，是個(gè)不受到地點(diǎn)限制的技術(shù)。由于空氣液化點(diǎn)在攝氏零下183左右，該系統(tǒng)首先會(huì)將空氣低溫液化、在低壓狀態(tài)下儲(chǔ)存，需要用電時(shí)將液體空氣被抽到高壓狀態(tài)，再加熱至氣態(tài)，之后就可以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或是渦輪機(jī)。

英國(guó)HighviewPower公司與廢棄物回收管理公司Viridor公司在2016年也獲得英國(guó)能源部提供的800萬(wàn)英鎊研究經(jīng)費(fèi)，近期成功更在曼徹斯特打造世界第一座液態(tài)空氣儲(chǔ)能工廠ViridorPilsworth。

該工廠將空氣溫度降至攝氏零下196度，把空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)并儲(chǔ)存在絕緣容器中，要用電時(shí)再?gòu)娜萜髦谐槌鲆簯B(tài)空氣，加熱后壓力升高便可驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電，且該技術(shù)還可以回收再利用本身運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢熱或是廢冷，進(jìn)一步提高發(fā)電效率。

ViridorPilsworth液態(tài)空氣儲(chǔ)能工廠容量可儲(chǔ)存15MWh電力，足夠?yàn)?,000戶家庭提供連續(xù)3個(gè)小時(shí)電力。HighviewPower指出，液態(tài)空氣儲(chǔ)能工廠除了可運(yùn)轉(zhuǎn)40年，還可以任意選擇安裝地點(diǎn)，能夠有效與再生能源相輔相成。

液體也可以儲(chǔ)存大量電力

除了用電化學(xué)與空氣來(lái)儲(chǔ)存電力，水、液體也可以用來(lái)儲(chǔ)能與發(fā)電。近年來(lái)液流電池也是眾所矚目的研究焦點(diǎn)之一，美國(guó)史丹佛大學(xué)與哈佛大學(xué)在液流電池研究都有所進(jìn)展，并都認(rèn)為該電池可為再生能源儲(chǔ)能系統(tǒng)盡一分心力。