鈉(na)離子電(dian)(dian)池簡介：鈉(na)離子電(dian)(dian)池使(shi)用活性(xing)炭陽極和鈉(na)錳基陰(yin)極，水性(xing)電(dian)(dian)解液在(zai)兩個電(dian)(dian)極之間傳輸(shu)鈉(na)離子，進行充(chong)放電(dian)(dian)，這些材料都是無毒的，電(dian)(dian)池100％可(ke)回(hui)收(shou)。

公用(yong)事業機構需要(yao)廉(lian)價的，持(chi)久耐用(yong)的方法，來(lai)存(cun)儲電(dian)(dian)(dian)(dian)廠生產的多余能量，特(te)別是(shi)(shi)(shi)因為有間歇的電(dian)(dian)(dian)(dian)力，從太陽能和(he)風電(dian)(dian)(dian)(dian)場添加(jia)到混(hun)合電(dian)(dian)(dian)(dian)網。不幸的是(shi)(shi)(shi)，現有電(dian)(dian)(dian)(dian)池用(yong)于電(dian)(dian)(dian)(dian)網級存(cun)儲，不是(shi)(shi)(shi)太昂貴，就是(shi)(shi)(shi)不能持(chi)續所需的數千次循環，以(yi)便使它們具有成本效益(yi)。

　　一(yi)種新(xin)電(dian)池已經(jing)開發出來，開發者是(shi)匹茲堡（Pittsburgh）的(de)阿奎恩能量(liang)公司(si)（Aquion Energy），他們使(shi)用簡單的(de)化學反應，就是(shi)一(yi)種水性(xing)電(dian)解液和豐富的(de)材料，如鈉和錳(meng)，而且預期成本為每千瓦時存儲容(rong)量(liang)300美元，不到(dao)鋰(li)離子電(dian)池使(shi)用成本的(de)三(san)分(fen)之一(yi)。第三(san)方測試表明(ming)，阿奎恩的(de)電(dian)池可(ke)以持續5000次以上的(de)充放電(dian)循(xun)環(huan)，而且有(you)超(chao)過85％的(de)效率(lv)。

　　公司已獲得3000萬美元的風險資本，以加(jia)快制造它的鈉離子電池（sodium-ion batteries）。這項新技(ji)術可(ke)能是最便宜的方式，可(ke)以存儲大量(liang)能量(liang)，讓電網可(ke)以使(shi)用電池充(chong)電儲能，杰(jie)伊?惠特(te)克（Jay Whitacre）說(shuo)，他是公司的創(chuang)始人兼首席技(ji)術官。

　　阿奎恩公司的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)使(shi)用(yong)(yong)活性炭陽極(ji)和鈉(na)錳基陰極(ji)。一種水(shui)性電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解液在兩個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)之間傳輸(shu)鈉(na)離(li)子(zi)，進行充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)和放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。原理類似鋰離(li)子(zi)，但鈉(na)離(li)子(zi)更豐富，因(yin)此使(shi)用(yong)(yong)更便宜。與溶劑型電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解質相(xiang)比，水(shui)性電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解質更容易使(shi)用(yong)(yong)，也更便宜。更妙的是(shi)，這些材料都(dou)是(shi)無毒的，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)100％可回收，惠特(te)克說。

　　下(xia)一(yi)步(bu)是這項技術的電網級測試。阿奎恩公司已經開始裝(zhuang)運(yun)預生(sheng)產的電池原(yuan)型，運(yun)送到離(li)網型太陽能(neng)電力(li)公司。下(xia)個月(yue)，一(yi)個1000伏的模塊會運(yun)送到荷蘭電工材料協會（KEMA），這是荷蘭的一(yi)家能(neng)源咨詢和檢測公司，在費城（Philadelphia）外有一(yi)套設施(shi)。

　　公(gong)用事業(ye)公(gong)司使用存儲的(de)能量，滿(man)足使用高峰(feng)(feng)期間的(de)電(dian)(dian)力需求，這種做法稱為(wei)調峰(feng)(feng)（peak shaving），有助于保持(chi)電(dian)(dian)網的(de)可靠性和效(xiao)率，并(bing)降低電(dian)(dian)價。惠特克說，阿奎恩電(dian)(dian)池的(de)設計就是(shi)為(wei)了這些電(dian)(dian)網應用。他說，“這非常非常適合(he)離網太(tai)陽能和風能支持(chi)，也適合(he)調峰(feng)(feng)。這是(shi)兩(liang)種非常不同(tong)的(de)應用，而我們的(de)電(dian)(dian)池已(yi)證明對(dui)兩(liang)種都有效(xiao)。”

　　約翰?米勒（John Miller）是(shi)(shi)電(dian)(dian)化學電(dian)(dian)容(rong)器(qi)專家，也是(shi)(shi)咨詢(xun)公(gong)(gong)司JME公(gong)(gong)司總裁，這(zhe)(zhe)家公(gong)(gong)司在(zai)俄(e)亥俄(e)（Ohio）榭柯高(gao)地(di)(di)（Shaker Heights），他(ta)說，阿(a)奎恩(en)公(gong)(gong)司的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)可(ke)能(neng)是(shi)(shi)最便宜的(de)(de)，有各種電(dian)(dian)池(chi)及智能(neng)充電(dian)(dian)技術爭先恐后地(di)(di)提供(gong)電(dian)(dian)網(wang)存儲。他(ta)以此對(dui)比當今最常見的(de)(de)電(dian)(dian)網(wang)存儲技術，就(jiu)是(shi)(shi)抽(chou)水蓄(xu)電(dian)(dian)，這(zhe)(zhe)占95％的(de)(de)公(gong)(gong)用事業級儲能(neng)。抽(chou)水蓄(xu)電(dian)(dian)要在(zai)電(dian)(dian)力需求低的(de)(de)時候，把(ba)水升到高(gao)處，在(zai)高(gao)峰期間放(fang)水通(tong)過渦輪機。然而，這(zhe)(zhe)受到地(di)(di)質和(he)空間的(de)(de)限制，而且(qie)抽(chou)水蓄(xu)電(dian)(dian)系統需要多年(nian)時間，花費數(shu)百萬美元才能(neng)建成(cheng)。公(gong)(gong)用事業公(gong)(gong)司現在(zai)開始考慮電(dian)(dian)池(chi)，因為它們(men)幾個月就(jiu)可(ke)以交付，而且(qie)原則(ze)上(shang)可(ke)以放(fang)置在(zai)任(ren)何地(di)(di)方(fang)。

　　“鉛(qian)酸更是(shi)太(tai)昂貴了，”米(mi)勒說(shuo)。“阿奎(kui)恩(en)公司的技術正在到達抽蓄電的成本范圍，就是(shi)每千瓦時(shi)兩美分（在系(xi)統(tong)的使用壽命期間）。他們是(shi)獨(du)到的，我會(hui)說(shuo)，這(zhe)非(fei)常有希望用于電網存儲。”

　　到(dao)目前為止，沒(mei)有現成技(ji)(ji)術(shu)能(neng)夠滿足(zu)所有電(dian)網的儲(chu)(chu)能(neng)要求，哈雷西?卡瑪斯(si)（Haresh Kamath）說(shuo)，他(ta)是電(dian)力研究院（Electric Power Research Institute）能(neng)量儲(chu)(chu)存項目經(jing)理。“每(mei)種技(ji)(ji)術(shu)都有不(bu)同的最(zui)有效點”，在(zai)成本，安全性，可(ke)靠(kao)性，壽(shou)命和效率方面，都是這(zhe)樣，他(ta)說(shuo)。

　　有一些電力公司使用鉛酸電池和鈉硫電池，用于電網存儲。鉛酸電池便宜，但只有500-1000個循環，而鈉硫電池很昂貴，每千瓦時達1000美元。其他新興技術，鋰離子電池，地上壓縮空氣存儲，以(yi)及流體電池（flow batteries），仍然十分昂(ang)貴，而且未經(jing)證(zheng)實。

　　電(dian)(dian)網蓄電(dian)(dian)池技術也“必須即(ji)插(cha)即(ji)用(yong)，而(er)且不需要大(da)量的安裝(zhuang)，”阿里(li)?諾(nuo)萊（Ali Nourai）說，他(ta)是(shi)(shi)荷蘭電(dian)(dian)工材料協會(hui)執行顧問。阿奎恩公(gong)司的電(dian)(dian)池可能也有缺點，就是(shi)(shi)大(da)而(er)笨重(zhong)，就和鉛酸電(dian)(dian)池一(yi)樣，諾(nuo)萊說，但是(shi)(shi)，它們(men)成本低(di)，循環(huan)壽命長(chang)，就彌補了這一(yi)點。“用(yong)于電(dian)(dian)網存儲，最大(da)障礙是(shi)(shi)成本，而(er)阿奎恩公(gong)司在此占(zhan)了上風，”他(ta)說。“如(ru)果價格(ge)合適，人們(men)會(hui)容忍低(di)效率和高重(zhong)量。”

　　卡瑪斯說(shuo)，鈉離子電池是(shi)(shi)一項(xiang)有(you)(you)趣的(de)新(xin)技術(shu)，但(dan)電網級演示將(jiang)辨明(ming)，它所具備的(de)，是(shi)(shi)否是(shi)(shi)公(gong)(gong)用事業(ye)(ye)公(gong)(gong)司正(zheng)在(zai)尋找的(de)。“與任(ren)何其他技術(shu)不(bu)(bu)同，這是(shi)(shi)一項(xiang)非常(chang)早期階段的(de)技術(shu)，我(wo)們不(bu)(bu)知道它能做什(shen)么，”他說(shuo)。“原則(ze)上說(shuo)，它看起(qi)來是(shi)(shi)非常(chang)有(you)(you)前途的(de)，這就是(shi)(shi)為什(shen)么，這個行業(ye)(ye)有(you)(you)很多人對此感到興奮(fen)，但(dan)是(shi)(shi)，這些承諾是(shi)(shi)否能兌現，還(huan)有(you)(you)待觀(guan)察。”

　　盡管如此，惠特克對阿奎恩公司還是有雄心勃勃的計劃。這家公司正在制作35瓦時的組件，是模塊化的，在它的研發設施中可堆疊。明年，這家公司希望，在這個工廠生產多兆瓦時值的充電電池，推出(chu)它的第一(yi)款商業(ye)化產(chan)品(pin)，并(bing)破土動工(gong)，修建一(yi)座500兆瓦時產(chan)能的工(gong)廠(chang)。