鈉(na)離子(zi)電(dian)池簡介：鈉(na)離子(zi)電(dian)池使用(yong)活性炭陽極和鈉(na)錳(meng)基陰(yin)極，水性電(dian)解液在兩(liang)個(ge)電(dian)極之間傳輸鈉(na)離子(zi)，進行充放電(dian)，這些(xie)材料都是(shi)無毒的，電(dian)池100％可回收(shou)。

公用(yong)(yong)事業機構需要廉(lian)價的(de)，持久耐用(yong)(yong)的(de)方法(fa)，來存(cun)儲(chu)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)生產的(de)多余(yu)能量(liang)，特別(bie)是因為有(you)間歇的(de)電(dian)(dian)(dian)力，從太陽能和風電(dian)(dian)(dian)場添加到混(hun)合電(dian)(dian)(dian)網(wang)。不幸的(de)是，現有(you)電(dian)(dian)(dian)池(chi)用(yong)(yong)于電(dian)(dian)(dian)網(wang)級(ji)存(cun)儲(chu)，不是太昂(ang)貴(gui)，就(jiu)是不能持續(xu)所需的(de)數千次(ci)循環(huan)，以(yi)便使(shi)它們具有(you)成本效益。

　　一(yi)種新電(dian)(dian)池(chi)已經開發出來，開發者(zhe)是(shi)(shi)匹茲(zi)堡（Pittsburgh）的(de)阿奎恩(en)(en)能量(liang)公司（Aquion Energy），他們使用簡(jian)單的(de)化(hua)學反應，就是(shi)(shi)一(yi)種水性電(dian)(dian)解液和豐富的(de)材料，如鈉(na)和錳(meng)，而(er)且(qie)預期成(cheng)本(ben)為每千瓦時存儲容量(liang)300美元，不到鋰離子電(dian)(dian)池(chi)使用成(cheng)本(ben)的(de)三分之(zhi)一(yi)。第三方測試表明，阿奎恩(en)(en)的(de)電(dian)(dian)池(chi)可以(yi)持續5000次(ci)以(yi)上的(de)充放電(dian)(dian)循(xun)環，而(er)且(qie)有超(chao)過85％的(de)效率。

　　公(gong)(gong)司已獲(huo)得(de)3000萬美元的(de)風險資本，以(yi)(yi)加快制造(zao)它的(de)鈉離子電池（sodium-ion batteries）。這項新技術可能(neng)是最(zui)便宜的(de)方式，可以(yi)(yi)存儲大(da)量(liang)能(neng)量(liang)，讓電網可以(yi)(yi)使用電池充(chong)電儲能(neng)，杰(jie)伊?惠特克（Jay Whitacre）說，他是公(gong)(gong)司的(de)創始人兼首席(xi)技術官。

　　阿奎恩公司的電池(chi)使用活(huo)性炭陽極(ji)和(he)(he)鈉(na)錳(meng)基陰極(ji)。一種(zhong)水性電解(jie)(jie)液在兩個電極(ji)之間(jian)傳輸(shu)鈉(na)離(li)子(zi)，進行充電和(he)(he)放(fang)電。原理類(lei)似鋰離(li)子(zi)，但(dan)鈉(na)離(li)子(zi)更(geng)(geng)豐富(fu)，因此使用更(geng)(geng)便(bian)宜(yi)。與溶劑型電解(jie)(jie)質相比，水性電解(jie)(jie)質更(geng)(geng)容易(yi)使用，也更(geng)(geng)便(bian)宜(yi)。更(geng)(geng)妙的是(shi)，這些材料都是(shi)無毒的，電池(chi)100％可回收，惠特(te)克說。

　　下一步是(shi)這(zhe)項技術(shu)的電網級測(ce)試。阿奎恩公司已經開始裝運預生(sheng)產(chan)的電池(chi)原型，運送到(dao)離網型太陽能(neng)電力公司。下個月，一個1000伏的模塊會運送到(dao)荷蘭(lan)電工材(cai)料(liao)協會（KEMA），這(zhe)是(shi)荷蘭(lan)的一家能(neng)源咨(zi)詢和檢測(ce)公司，在費城（Philadelphia）外有(you)一套設施。

　　公(gong)用事業(ye)公(gong)司使用存(cun)儲的(de)能量，滿足(zu)使用高峰(feng)期間的(de)電(dian)(dian)力需求，這(zhe)種(zhong)做法稱為(wei)調峰(feng)（peak shaving），有助于保持電(dian)(dian)網(wang)的(de)可靠性(xing)和效(xiao)率，并降低電(dian)(dian)價。惠特(te)克說，阿奎恩電(dian)(dian)池的(de)設計就是為(wei)了這(zhe)些電(dian)(dian)網(wang)應用。他說，“這(zhe)非(fei)常非(fei)常適合(he)離網(wang)太陽(yang)能和風能支持，也適合(he)調峰(feng)。這(zhe)是兩種(zhong)非(fei)常不同的(de)應用，而(er)我們的(de)電(dian)(dian)池已證明對兩種(zhong)都有效(xiao)。”

　　約(yue)翰(han)?米勒(le)（John Miller）是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)化學電(dian)(dian)(dian)(dian)容器專家(jia)，也(ye)是(shi)咨詢公司JME公司總(zong)裁，這家(jia)公司在(zai)俄(e)亥俄(e)（Ohio）榭柯(ke)高(gao)地(di)（Shaker Heights），他(ta)說，阿奎恩公司的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)可能是(shi)最便宜(yi)的(de)(de)(de)，有各種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)及智(zhi)能充電(dian)(dian)(dian)(dian)技術爭先(xian)恐(kong)后地(di)提供電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)存(cun)儲(chu)。他(ta)以此對比當今最常見的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)存(cun)儲(chu)技術，就是(shi)抽水(shui)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)，這占(zhan)95％的(de)(de)(de)公用事業級(ji)儲(chu)能。抽水(shui)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)要(yao)在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)力需(xu)求低(di)的(de)(de)(de)時(shi)候，把水(shui)升到(dao)高(gao)處，在(zai)高(gao)峰期間(jian)放水(shui)通過渦輪機。然而，這受(shou)到(dao)地(di)質(zhi)和空間(jian)的(de)(de)(de)限制，而且(qie)抽水(shui)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)系統需(xu)要(yao)多年(nian)時(shi)間(jian)，花費數百(bai)萬(wan)美元才能建成(cheng)。公用事業公司現在(zai)開始考慮(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)，因為它們幾(ji)個月(yue)就可以交(jiao)付，而且(qie)原則上(shang)可以放置在(zai)任(ren)何地(di)方(fang)。

　　“鉛酸更是(shi)太昂貴了，”米勒(le)說。“阿(a)奎恩公(gong)司(si)的(de)技術正在(zai)到達(da)抽蓄(xu)電的(de)成本范圍，就是(shi)每(mei)千瓦時兩美分（在(zai)系統的(de)使(shi)用(yong)壽命期間）。他們是(shi)獨(du)到的(de)，我(wo)會說，這(zhe)非常(chang)有(you)希(xi)望用(yong)于電網存儲。”

　　到(dao)目前為止，沒有(you)現(xian)成(cheng)技(ji)術(shu)能(neng)夠滿足所有(you)電(dian)網的儲(chu)能(neng)要求，哈雷西(xi)?卡瑪斯（Haresh Kamath）說(shuo)，他(ta)是(shi)電(dian)力(li)研究院（Electric Power Research Institute）能(neng)量儲(chu)存項目經(jing)理。“每種技(ji)術(shu)都(dou)有(you)不同的最(zui)有(you)效點”，在成(cheng)本(ben)，安全性，可靠性，壽(shou)命和(he)效率方面，都(dou)是(shi)這樣，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，以及流(liu)體電池(chi)（flow batteries），仍然十分昂貴，而且未(wei)經證(zheng)實。

　　電(dian)網蓄電(dian)池技術也“必(bi)須即插即用(yong)，而(er)且不需要(yao)大量的安裝，”阿(a)(a)(a)里?諾萊（Ali Nourai）說(shuo)，他是(shi)荷蘭電(dian)工材料協會(hui)執(zhi)行顧問(wen)。阿(a)(a)(a)奎恩(en)公司的電(dian)池可能(neng)也有缺點，就(jiu)是(shi)大而(er)笨重，就(jiu)和鉛(qian)酸電(dian)池一樣，諾萊說(shuo)，但是(shi)，它們成本低，循環壽命長，就(jiu)彌(mi)補了這一點。“用(yong)于電(dian)網存儲，最大障礙是(shi)成本，而(er)阿(a)(a)(a)奎恩(en)公司在(zai)此占(zhan)了上風(feng)，”他說(shuo)。“如果價格(ge)合(he)適，人(ren)們會(hui)容(rong)忍低效率和高重量。”

　　卡瑪斯(si)說，鈉(na)離子電池是(shi)一項有(you)趣的(de)新(xin)技術，但(dan)電網級演示將(jiang)辨明，它(ta)所具備的(de)，是(shi)否(fou)是(shi)公(gong)用事業公(gong)司(si)正在尋找(zhao)的(de)。“與任何其(qi)他技術不同，這是(shi)一項非(fei)(fei)常早期(qi)階段的(de)技術，我們不知道(dao)它(ta)能做什(shen)么，”他說。“原則上說，它(ta)看起來是(shi)非(fei)(fei)常有(you)前途(tu)的(de)，這就是(shi)為(wei)什(shen)么，這個行業有(you)很(hen)多人對此感到興奮，但(dan)是(shi)，這些承諾是(shi)否(fou)能兌現，還有(you)待觀察(cha)。”

　　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，推出它的(de)第(di)一款(kuan)商業(ye)化產品，并破土動工(gong)，修建一座500兆(zhao)瓦時產能的(de)工(gong)廠。