據(jù)國外媒體報道，清潔能源發(fā)電需要解決的重要問題是儲能。科學(xué)家在不斷降低電池的儲能成本，而鋅氧空氣電池似乎是未來的發(fā)展方向。
在過去六年中，非洲和亞洲的110個村莊從太陽能板和鋅氧空氣電池獲得電力。這種電池是NantEnergy所開發(fā)的一種創(chuàng)新儲能系統(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Patrick Soon-Shiong所擁有的公司。
100年前，托馬斯·愛迪生（Thomas Edison）曾試圖開發(fā)用鋅制成的電池。但他沒有弄清楚如何使它們在技術(shù)上可行。NantEnergy表示，他們的鋅氧空氣電池是第一款實現(xiàn)商業(yè)化的電池。
NantEnergy的科學(xué)家們表示，他們已經(jīng)實現(xiàn)了兩個關(guān)鍵目標(biāo)：使電池可充電，并將儲能成本降低到每千瓦時100美元。一些業(yè)內(nèi)人士說，這個數(shù)字對于建立一個清潔電網(wǎng)至關(guān)重要，整個系統(tǒng)即便在太陽下山、風(fēng)力減弱的情況下也能運行。
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)模儲能和電動汽車的重要組成。
鋅的市場來源是什么？
Patrick Soon-Shiong的公司從印尼進口鋅。南加州大學(xué)（University of Southern California）化學(xué)教授斯里R納拉揚（Sri R. Narayan）說，美國的鋅儲量約占全球的5%，產(chǎn)量占全球的7%，其中大部分來自阿拉斯加的礦山。而澳大利亞和中國的鋅儲量約占全球的一半，是全球最大的鋅生產(chǎn)國之一。
納拉揚指出，鋰是鋰離子電池的主要成分，其儲量只有鋅的二十分之一，但他補充說鋅的儲量也不樂觀。他表示：“以目前鋅礦的生產(chǎn)速度，鋅儲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，鋰礦開采也威脅到了工人的健康和安全。長時間接觸鋰會對健康造成影響，比如肺部積液。鋰離子電池也會引發(fā)火災(zāi)。
根據(jù)麻省理工學(xué)院技術(shù)評論的說法，鋅氧空氣電池不存在有毒化合物，不易燃，可以進行安全處理。不過，鋅的開采和加工確實存在一定危險。納拉延博士說，它來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)可能會有二氧化硫和鎘蒸氣釋放帶來的潛在環(huán)境問題。
鋅氧空氣電池的儲能成本是多少？
克林頓政府負責(zé)能源事務(wù)的助理國務(wù)卿丹·賴徹（Dan Reicher）提醒說，電池每千瓦時的成本取決于應(yīng)用和規(guī)模，因此很難進行比較。
NantEnergy說儲能成本是每千瓦時100美元。相比之下，南佛羅里達大學(xué)清潔能源中心主任、大學(xué)教授Yogi Goswami指出，鋰離子電池的儲能成本最低為每千瓦時250美元，但通常為每千瓦時300美元至400美元。
即使以每千瓦時100美元的價格計算，對公用事業(yè)行業(yè)來說，儲能仍是一項巨大的支出。當(dāng)然，目前儲能電池的價格一直在急劇下降，預(yù)計在未來幾年內(nèi)將與民用太陽能電池板一樣普遍。
這些電池能夠用于家庭或移動設(shè)備嗎？
NantEnergy表示，他們目前的工作重點是為微電網(wǎng)提供產(chǎn)品。其主要是小范圍的獨立太陽能電池陣列，而不是面向個人住宅用戶或公用事業(yè)規(guī)模的系統(tǒng)。但該公司預(yù)計未來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電池連接到太陽能電池陣列上。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。對于產(chǎn)品的下一步發(fā)展，該公司計劃增加針對電動汽車、公共汽車、火車和摩托車等交通工具的儲能電池。
除此之外呢？“我們有了第一個移動通信發(fā)射塔的原型，” Patrick Soon-Shiong說。“我們不想過分承諾，但我們電池的儲能能力將使這成為可能。”
“我們將把注意力轉(zhuǎn)向這個市場，”他補充道。“規(guī)模很大，但對我們來說可能是2020年。”
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