鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)簡介：鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)使用活(huo)性炭陽極(ji)和鈉(na)錳(meng)基(ji)陰(yin)極(ji)，水(shui)性電(dian)解液在(zai)兩個電(dian)極(ji)之間傳輸鈉(na)離(li)子(zi)，進行充放電(dian)，這些材料都(dou)是無毒(du)的(de)，電(dian)池(chi)100％可回(hui)收。

公用事業機構需(xu)要廉價的(de)，持(chi)久耐用的(de)方法，來存(cun)儲(chu)電(dian)廠生(sheng)產的(de)多余能量，特(te)別(bie)是因為(wei)有間(jian)歇的(de)電(dian)力，從太陽能和(he)風電(dian)場添(tian)加到混(hun)合電(dian)網。不幸的(de)是，現(xian)有電(dian)池用于電(dian)網級存(cun)儲(chu)，不是太昂(ang)貴(gui)，就是不能持(chi)續(xu)所需(xu)的(de)數千(qian)次循環(huan)，以便使它(ta)們(men)具有成本(ben)效(xiao)益。

　　一種新電池已經開發出來，開發者(zhe)是匹茲(zi)堡（Pittsburgh）的阿奎恩能量公司（Aquion Energy），他們使(shi)用簡單的化學(xue)反應，就是一種水性電解(jie)液和豐(feng)富的材料，如鈉和錳，而且(qie)預(yu)期成本為每千瓦時(shi)存儲容量300美元，不(bu)到鋰(li)離(li)子電池使(shi)用成本的三分(fen)之一。第(di)三方(fang)測試表明，阿奎恩的電池可以持續5000次以上的充放(fang)電循(xun)環，而且(qie)有超(chao)過85％的效(xiao)率。

　　公司已獲得3000萬美元的(de)(de)風險資(zi)本，以(yi)加快制造它的(de)(de)鈉離子電(dian)池(chi)（sodium-ion batteries）。這(zhe)項新(xin)技術(shu)可(ke)能(neng)是最(zui)便宜的(de)(de)方式，可(ke)以(yi)存儲(chu)大量能(neng)量，讓(rang)電(dian)網可(ke)以(yi)使用電(dian)池(chi)充電(dian)儲(chu)能(neng)，杰伊?惠特克（Jay Whitacre）說，他是公司的(de)(de)創始人兼首席技術(shu)官(guan)。

　　阿奎恩公司的電(dian)(dian)(dian)池(chi)使(shi)用(yong)活性(xing)炭陽極和(he)鈉(na)錳基陰極。一種水性(xing)電(dian)(dian)(dian)解液在兩個電(dian)(dian)(dian)極之間傳輸鈉(na)離(li)子，進行充電(dian)(dian)(dian)和(he)放電(dian)(dian)(dian)。原理類似鋰(li)離(li)子，但鈉(na)離(li)子更(geng)豐富，因此使(shi)用(yong)更(geng)便(bian)宜。與(yu)溶劑型電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)相比，水性(xing)電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)更(geng)容易(yi)使(shi)用(yong)，也更(geng)便(bian)宜。更(geng)妙的是，這(zhe)些材料(liao)都是無毒的，電(dian)(dian)(dian)池(chi)100％可回收，惠特克說(shuo)。

　　下(xia)一(yi)步是(shi)這(zhe)(zhe)項技術的電(dian)網級測試(shi)。阿奎恩公司(si)已(yi)經開始裝(zhuang)運預生產(chan)的電(dian)池原型，運送到離網型太陽能電(dian)力公司(si)。下(xia)個月，一(yi)個1000伏(fu)的模塊(kuai)會運送到荷(he)蘭電(dian)工材料協會（KEMA），這(zhe)(zhe)是(shi)荷(he)蘭的一(yi)家能源咨詢和檢測公司(si)，在(zai)費城（Philadelphia）外有(you)一(yi)套設施。

　　公(gong)用事業(ye)公(gong)司使(shi)用存儲的能(neng)量，滿足使(shi)用高峰(feng)期(qi)間的電(dian)力(li)需求，這種做法稱為調(diao)峰(feng)（peak shaving），有(you)助于(yu)保持(chi)電(dian)網(wang)的可靠(kao)性和效率(lv)，并降低(di)電(dian)價。惠特(te)克(ke)說(shuo)，阿奎恩電(dian)池(chi)的設計就是(shi)為了這些(xie)電(dian)網(wang)應用。他(ta)說(shuo)，“這非常(chang)非常(chang)適合(he)離網(wang)太陽能(neng)和風能(neng)支持(chi)，也(ye)適合(he)調(diao)峰(feng)。這是(shi)兩種非常(chang)不同的應用，而(er)我(wo)們的電(dian)池(chi)已證明對兩種都(dou)有(you)效。”

　　約翰?米勒（John Miller）是(shi)(shi)電(dian)(dian)化學電(dian)(dian)容器專家，也(ye)是(shi)(shi)咨詢公(gong)(gong)司JME公(gong)(gong)司總裁(cai)，這家公(gong)(gong)司在俄亥(hai)俄（Ohio）榭柯高地(di)(di)（Shaker Heights），他(ta)(ta)說(shuo)，阿奎恩公(gong)(gong)司的電(dian)(dian)池可(ke)(ke)(ke)能是(shi)(shi)最便(bian)宜(yi)的，有各種電(dian)(dian)池及智能充電(dian)(dian)技(ji)術(shu)爭先恐后地(di)(di)提供電(dian)(dian)網存儲(chu)(chu)。他(ta)(ta)以此對(dui)比當今最常見(jian)的電(dian)(dian)網存儲(chu)(chu)技(ji)術(shu)，就(jiu)是(shi)(shi)抽水(shui)蓄電(dian)(dian)，這占95％的公(gong)(gong)用(yong)事(shi)(shi)業級儲(chu)(chu)能。抽水(shui)蓄電(dian)(dian)要在電(dian)(dian)力需(xu)求低的時候，把(ba)水(shui)升(sheng)到高處，在高峰期(qi)間(jian)放(fang)水(shui)通過渦輪機。然而(er)(er)，這受(shou)到地(di)(di)質和空(kong)間(jian)的限制，而(er)(er)且(qie)抽水(shui)蓄電(dian)(dian)系統需(xu)要多年時間(jian)，花費數(shu)百(bai)萬美(mei)元才(cai)能建(jian)成。公(gong)(gong)用(yong)事(shi)(shi)業公(gong)(gong)司現在開始考(kao)慮電(dian)(dian)池，因(yin)為它們幾(ji)個(ge)月就(jiu)可(ke)(ke)(ke)以交付，而(er)(er)且(qie)原則上可(ke)(ke)(ke)以放(fang)置(zhi)在任何地(di)(di)方。

　　“鉛酸更(geng)是(shi)(shi)太昂貴了，”米(mi)勒說。“阿奎恩(en)公司的(de)技術正在(zai)到達抽蓄電(dian)的(de)成本范(fan)圍，就是(shi)(shi)每千瓦時兩美分（在(zai)系統(tong)的(de)使用(yong)壽(shou)命期間(jian)）。他們(men)是(shi)(shi)獨(du)到的(de)，我會說，這非常(chang)有希(xi)望用(yong)于電(dian)網存儲。”

　　到目(mu)前為止，沒有(you)現(xian)成技術能(neng)夠滿足所有(you)電(dian)網的(de)儲(chu)(chu)能(neng)要(yao)求，哈雷(lei)西?卡瑪斯（Haresh Kamath）說，他是電(dian)力研(yan)究院（Electric Power Research Institute）能(neng)量(liang)儲(chu)(chu)存項(xiang)目(mu)經理(li)。“每種(zhong)技術都有(you)不同的(de)最有(you)效點”，在成本，安全性(xing)，可靠性(xing)，壽命和效率方面，都是這樣，他說。

　　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(cun)儲，以及(ji)流(liu)體電池（flow batteries），仍然十分昂貴，而且未經(jing)證實。

　　電(dian)(dian)網蓄電(dian)(dian)池(chi)技術也“必須即插即用，而(er)且不需要大(da)量(liang)的安裝，”阿里?諾萊(lai)（Ali Nourai）說(shuo)(shuo)，他是荷蘭電(dian)(dian)工材料協會執行(xing)顧(gu)問。阿奎(kui)(kui)恩公(gong)司(si)的電(dian)(dian)池(chi)可能也有(you)缺點，就是大(da)而(er)笨重(zhong)，就和鉛酸電(dian)(dian)池(chi)一樣，諾萊(lai)說(shuo)(shuo)，但是，它們成(cheng)(cheng)本低，循環壽(shou)命長，就彌補了(le)這(zhe)一點。“用于電(dian)(dian)網存儲，最大(da)障礙是成(cheng)(cheng)本，而(er)阿奎(kui)(kui)恩公(gong)司(si)在此占(zhan)了(le)上風(feng)，”他說(shuo)(shuo)。“如(ru)果價格合適(shi)，人們會容忍低效率和高重(zhong)量(liang)。”

　　卡瑪斯說(shuo)，鈉離子(zi)電池(chi)是一項有(you)(you)趣的(de)新(xin)技術(shu)(shu)，但(dan)電網(wang)級(ji)演示將辨明，它所(suo)具備的(de)，是否是公用事業公司正在(zai)尋找(zhao)的(de)。“與任何其他技術(shu)(shu)不同，這是一項非常早期階段的(de)技術(shu)(shu)，我們不知道它能(neng)做什么，”他說(shuo)。“原則上說(shuo)，它看起來(lai)是非常有(you)(you)前途的(de)，這就是為什么，這個行(xing)業有(you)(you)很多人對此感到興奮(fen)，但(dan)是，這些(xie)承諾是否能(neng)兌(dui)現，還有(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，推出它(ta)的第(di)一(yi)款(kuan)商業化產(chan)品，并(bing)破土動工(gong)，修建一(yi)座500兆瓦時產(chan)能(neng)的工(gong)廠。