據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，清潔能源發(fā)電需要解決的重要問(wèn)題是儲(chǔ)能。科學(xué)家在不斷降低電池的儲(chǔ)能成本，而鋅氧空氣電池似乎是未來(lái)的發(fā)展方向。

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(chǔ)能系統(tǒng)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(yī)生PatrickSoon-Shiong所擁有的公司。

100年前，托馬斯·愛(ài)迪生(ThomasEdison)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?cè)诩夹g(shù)上可行。NantEnergy表示，他們的鋅氧空氣電池是第一款實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的電池。

NantEnergy的科學(xué)家們表示，他們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)關(guān)鍵目標(biāo):使電池可充電，并將儲(chǔ)能成本降低到每千瓦時(shí)100美元。一些業(yè)內(nèi)人士說(shuō)，這個(gè)數(shù)字對(duì)于建立一個(gè)清潔電網(wǎng)至關(guān)重要，整個(gè)系統(tǒng)即便在太陽(yáng)下山、風(fēng)力減弱的情況下也能運(yùn)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(guī)模儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車的重要組成。

鋅的市場(chǎng)來(lái)源是什么?

PatrickSoon-Shiong的公司從印尼進(jìn)口鋅。南加州大學(xué)(UniversityofSouthernCalifornia)化學(xué)教授斯里R納拉揚(yáng)(SriR.Narayan)說(shuō)，美國(guó)的鋅儲(chǔ)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(guó)的鋅儲(chǔ)量約占全球的一半，是全球zui大的鋅生產(chǎn)國(guó)之一。

納拉揚(yáng)指出，鋰是鋰離子電池的主要成分，其儲(chǔ)量只有鋅的二十分之一，但他補(bǔ)充說(shuō)鋅的儲(chǔ)量也不樂(lè)觀。他表示:“以目前鋅礦的生產(chǎn)速度，鋅儲(chǔ)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)滿足全世界電網(wǎng)規(guī)模化電池組的巨大需求。”

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(qū)，如剛果民主共和國(guó)，鋰礦開(kāi)采也威脅到了工人的健康和安全。長(zhǎng)時(shí)間接觸鋰會(huì)對(duì)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(zāi)。

根據(jù)麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)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(xiǎn)。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(guī)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(chǔ)能成本是多少?

克林頓政府負(fù)責(zé)能源事務(wù)的助理國(guó)務(wù)卿丹?賴徹(DanReicher)提醒說(shuō)，電池每千瓦時(shí)的成本取決于應(yīng)用和規(guī)模，因此很難進(jìn)行比較。

NantEnergy說(shuō)儲(chǔ)能成本是每千瓦時(shí)100美元。相比之下，南佛羅里達(dá)大學(xué)清潔能源中心主任、大學(xué)教授YogiGoswami指出，鋰離子電池的儲(chǔ)能成本zui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(jì)算，對(duì)公用事業(yè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)能仍是一項(xiàng)巨大的支出。當(dāng)然，目前儲(chǔ)能電池的價(jià)格一直在急劇下降，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)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(shè)備嗎?

NantEnergy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(dú)立太陽(yáng)能電池陣列，而不是面向個(gè)人住宅用戶或公用事業(yè)規(guī)模的系統(tǒng)。但該公司預(yù)計(jì)未來(lái)將在加州和紐約供應(yīng)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(shù)百座通信塔提供電力，這是NantEnergy業(yè)務(wù)的重要組成部分。對(duì)于產(chǎn)品的下一步發(fā)展，該公司計(jì)劃增加針對(duì)電動(dòng)汽車、公共汽車、火車和摩托車等交通工具的儲(chǔ)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，”P(pán)atrickSoon-Shiong說(shuō)。“我們不想過(guò)分承諾，但我們電池的儲(chǔ)能能力將使這成為可能。”

“我們將把注意力轉(zhuǎn)向這個(gè)市場(chǎng)，”他補(bǔ)充道。“規(guī)模很大，但對(duì)我們來(lái)說(shuō)可能是2020年。”