鈉(na)(na)離子電(dian)池(chi)簡介：鈉(na)(na)離子電(dian)池(chi)使用(yong)活性炭陽極(ji)和鈉(na)(na)錳基陰極(ji)，水性電(dian)解液在兩(liang)個(ge)電(dian)極(ji)之間(jian)傳(chuan)輸鈉(na)(na)離子，進行充(chong)放電(dian)，這(zhe)些材料都是無毒的，電(dian)池(chi)100％可回收。

公用事(shi)業機構(gou)需要廉價的(de)，持久耐(nai)用的(de)方法，來存儲電廠生(sheng)產(chan)的(de)多余能(neng)(neng)量，特別(bie)是(shi)(shi)因為有(you)間歇的(de)電力(li)，從太(tai)陽能(neng)(neng)和風(feng)電場添加到混合電網(wang)(wang)。不(bu)(bu)幸(xing)的(de)是(shi)(shi)，現有(you)電池(chi)用于電網(wang)(wang)級(ji)存儲，不(bu)(bu)是(shi)(shi)太(tai)昂貴，就是(shi)(shi)不(bu)(bu)能(neng)(neng)持續所(suo)需的(de)數千次(ci)循環，以(yi)便使(shi)它(ta)們具有(you)成(cheng)本效益(yi)。

　　一(yi)種(zhong)新電(dian)池(chi)已經(jing)開(kai)發出來，開(kai)發者是匹茲堡（Pittsburgh）的阿奎(kui)恩(en)能量公(gong)司（Aquion Energy），他(ta)們(men)使用(yong)簡單(dan)的化學反應，就(jiu)是一(yi)種(zhong)水(shui)性電(dian)解液和豐富的材料，如鈉和錳，而(er)且預期成(cheng)本(ben)為每千(qian)瓦時存儲(chu)容(rong)量300美元(yuan)，不到鋰離子(zi)電(dian)池(chi)使用(yong)成(cheng)本(ben)的三(san)分之一(yi)。第三(san)方測試表明，阿奎(kui)恩(en)的電(dian)池(chi)可以持續(xu)5000次以上的充放電(dian)循環，而(er)且有超過85％的效(xiao)率。

　　公司已獲得3000萬美元的(de)風險資本，以(yi)加快制造它的(de)鈉離子電(dian)池（sodium-ion batteries）。這(zhe)項新技(ji)術可能是最便(bian)宜的(de)方式，可以(yi)存儲(chu)大量能量，讓(rang)電(dian)網(wang)可以(yi)使用(yong)電(dian)池充電(dian)儲(chu)能，杰(jie)伊?惠特克（Jay Whitacre）說，他是公司的(de)創始人兼首席技(ji)術官(guan)。

　　阿奎恩(en)公(gong)司的(de)電(dian)(dian)池(chi)使用(yong)活性炭陽極和(he)鈉(na)錳基陰極。一種水性電(dian)(dian)解(jie)液在兩個電(dian)(dian)極之間傳輸鈉(na)離(li)(li)子(zi)，進行充電(dian)(dian)和(he)放電(dian)(dian)。原(yuan)理(li)類似鋰(li)離(li)(li)子(zi)，但鈉(na)離(li)(li)子(zi)更(geng)(geng)豐富，因此使用(yong)更(geng)(geng)便(bian)宜。與溶劑型電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)相比，水性電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)更(geng)(geng)容(rong)易使用(yong)，也更(geng)(geng)便(bian)宜。更(geng)(geng)妙(miao)的(de)是，這些材料都是無毒(du)的(de)，電(dian)(dian)池(chi)100％可回收(shou)，惠特(te)克說。

　　下一(yi)步是這(zhe)項(xiang)技術(shu)的(de)(de)電網(wang)級測試。阿奎(kui)恩公(gong)司已經開始裝(zhuang)運(yun)預生產的(de)(de)電池原(yuan)型，運(yun)送到(dao)離網(wang)型太陽(yang)能電力公(gong)司。下個月，一(yi)個1000伏的(de)(de)模塊會運(yun)送到(dao)荷蘭(lan)電工材料(liao)協會（KEMA），這(zhe)是荷蘭(lan)的(de)(de)一(yi)家能源咨詢和檢(jian)測公(gong)司，在費城（Philadelphia）外(wai)有一(yi)套設施。

　　公用(yong)事(shi)業公司使用(yong)存儲(chu)的(de)(de)(de)能量，滿足使用(yong)高峰期(qi)間的(de)(de)(de)電力(li)需求，這(zhe)種(zhong)做法(fa)稱為(wei)調峰（peak shaving），有助(zhu)于保持電網(wang)(wang)的(de)(de)(de)可靠性(xing)和效率(lv)，并(bing)降(jiang)低電價(jia)。惠特克(ke)說，阿(a)奎恩電池(chi)(chi)的(de)(de)(de)設計(ji)就是為(wei)了這(zhe)些電網(wang)(wang)應(ying)用(yong)。他說，“這(zhe)非(fei)(fei)常非(fei)(fei)常適(shi)(shi)合離網(wang)(wang)太(tai)陽能和風能支持，也適(shi)(shi)合調峰。這(zhe)是兩種(zhong)非(fei)(fei)常不同(tong)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)，而(er)我們的(de)(de)(de)電池(chi)(chi)已證明對(dui)兩種(zhong)都有效。”

　　約翰?米勒（John Miller）是(shi)電(dian)(dian)化(hua)學電(dian)(dian)容(rong)器專家，也是(shi)咨(zi)詢(xun)公(gong)(gong)司(si)JME公(gong)(gong)司(si)總裁(cai)，這家公(gong)(gong)司(si)在(zai)俄亥俄（Ohio）榭柯高地(di)(di)(di)（Shaker Heights），他(ta)說，阿奎恩公(gong)(gong)司(si)的(de)電(dian)(dian)池(chi)可能是(shi)最(zui)便(bian)宜的(de)，有各種(zhong)電(dian)(dian)池(chi)及智能充電(dian)(dian)技(ji)(ji)術爭先(xian)恐后地(di)(di)(di)提供電(dian)(dian)網存(cun)儲。他(ta)以(yi)此(ci)對比(bi)當(dang)今最(zui)常見的(de)電(dian)(dian)網存(cun)儲技(ji)(ji)術，就(jiu)是(shi)抽水(shui)(shui)蓄電(dian)(dian)，這占95％的(de)公(gong)(gong)用事業級儲能。抽水(shui)(shui)蓄電(dian)(dian)要(yao)在(zai)電(dian)(dian)力需求低的(de)時候，把水(shui)(shui)升到高處，在(zai)高峰期間放(fang)水(shui)(shui)通過渦(wo)輪(lun)機(ji)。然而(er)，這受到地(di)(di)(di)質和空間的(de)限(xian)制，而(er)且(qie)(qie)抽水(shui)(shui)蓄電(dian)(dian)系統需要(yao)多年時間，花(hua)費數百萬(wan)美元(yuan)才能建成。公(gong)(gong)用事業公(gong)(gong)司(si)現在(zai)開始考慮電(dian)(dian)池(chi)，因為它們幾個月就(jiu)可以(yi)交付，而(er)且(qie)(qie)原則上(shang)可以(yi)放(fang)置在(zai)任(ren)何地(di)(di)(di)方(fang)。

　　“鉛酸更(geng)是太(tai)昂貴了，”米勒(le)說。“阿(a)奎恩公司的技(ji)術(shu)正在到達抽蓄電(dian)的成(cheng)本范圍，就(jiu)是每千瓦(wa)時兩美(mei)分（在系(xi)統的使用(yong)壽命期間）。他們(men)是獨到的，我(wo)會(hui)說，這(zhe)非常有(you)希望用(yong)于電(dian)網(wang)存儲。”

　　到目前為止，沒有(you)現成技術(shu)能夠滿足所有(you)電(dian)網的(de)儲能要(yao)求(qiu)，哈雷西(xi)?卡瑪斯（Haresh Kamath）說，他(ta)(ta)是電(dian)力(li)研究院（Electric Power Research Institute）能量儲存項(xiang)目經理。“每種技術(shu)都(dou)有(you)不同的(de)最有(you)效點”，在成本，安全(quan)性，可靠性，壽命(ming)和效率方面，都(dou)是這樣，他(ta)(ta)說。

　　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，以及流體電(dian)池(chi)（flow batteries），仍(reng)然十分昂貴，而(er)且未經證實。

　　電網蓄(xu)電池(chi)技術也(ye)“必須即插即用(yong)(yong)，而(er)且不需要大(da)量的安裝，”阿里?諾萊(lai)（Ali Nourai）說(shuo)，他是(shi)荷(he)蘭(lan)電工材料協會執行顧問。阿奎恩公司(si)的電池(chi)可能也(ye)有缺點，就是(shi)大(da)而(er)笨(ben)重，就和鉛酸電池(chi)一樣，諾萊(lai)說(shuo)，但(dan)是(shi)，它(ta)們成(cheng)本低，循環壽命長(chang)，就彌(mi)補(bu)了這(zhe)一點。“用(yong)(yong)于電網存儲，最大(da)障礙是(shi)成(cheng)本，而(er)阿奎恩公司(si)在此(ci)占(zhan)了上風(feng)，”他說(shuo)。“如果價格(ge)合適，人們會容忍低效(xiao)率和高重量。”

　　卡瑪斯說，鈉離(li)子電(dian)池是一(yi)項有(you)趣的新技術，但電(dian)網級演示將(jiang)辨明，它(ta)所具(ju)備的，是否是公用(yong)事業公司正在尋找的。“與任何其他(ta)技術不同，這(zhe)(zhe)是一(yi)項非(fei)常早期階段的技術，我們不知道(dao)它(ta)能做什(shen)么，”他(ta)說。“原則上說，它(ta)看起來(lai)是非(fei)常有(you)前途的，這(zhe)(zhe)就是為(wei)什(shen)么，這(zhe)(zhe)個行業有(you)很多人對此感到興奮，但是，這(zhe)(zhe)些承(cheng)諾是否能兌現(xian)，還(huan)有(you)待觀察。”

　　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(tui)出它的(de)第一(yi)款(kuan)商業化產品，并破土(tu)動(dong)工，修建一(yi)座500兆瓦時(shi)產能的(de)工廠。