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新兴电池技术正成为能源行业焦点

锂离子电池技术再度成为年度“可再生能源节”(renewable energy festival)中最受瞩目的关键。锂电池正逐渐从电子装置的电力来源,转而成为混合动力车所采用的一项储能技术。

事实上,在这场“中西部可再生能源协会”(Midwest Renewable Energy Association)的专家们齐聚的活动中,专家们表示,储存技术已然成为推动可再生能源过程中的“圣杯”。虽然大部分的重点都集中在锂离子电池技术 最新的工程技术创新上,但能源顾问暨 RightHand Engineering 创办人Randy Richmond指出,现在,藉由这类展会,让消费者了解还有什么要做,以及他们能够做什么,已经开始激荡出草根型的“个人电源”开发运动了。

“对一般使用者和工程师来说,创新可能有着截然不同的意义,”Richmond说。因此,最大的创新或许会来自于像中国制造的锂电池一样的可用产品。“这也是一种创新,因为我可以同时获得电池,以及很便宜的价格。”

今天,我们可以看到很多像磷酸锂铁化学电池这类产品,“但这些设备必须应用在目前还不普及的家用可再生能源系统中,”Richmond说。 “我认为家用可再生能源系统必然会到来,但包括我和厂商在内,现在才刚刚开始去构思这类产品。”

专家预测,针对混合动力车等可再生能源应用的锂电池技术,仍需要几年时间来推动商业化。最主要原因是目前铅酸电池仍居市场主流,以及投资锂电池技术所需的高昂前期投资成本。

“可能要到三年后,我们才会看到真正能应用到这些新兴电池技术的设备出现,”Richmond说。“当然,从现在起,未来三年内电池技术仍将不断提升,届时我们可能会看到比现在更加先进的技术。”

目前主要的新兴技术包括锂气(lithium air)和碳奈米管技术。后者可以结合使用不同的化学电池。“它可能会将今天的锂离子电池容量提升三倍,”Richmond预测,但新的问题也可能随之产生,像是需要新的充电控制设备等。

Richmond 的小型公司展示了将2001年份GMC卡车改装成电动车以后,能够从投资在新兴电池技术上所获得的潜在回报。他拿掉了卡车的铅酸电池,换上了由48个 3.3V磷酸锂铁(lithium iron phosphate)电池组成的电池包,放置在卡车底部。他大约投资了12,000美元,但卡车的可行驶距离和速度都倍增。

但对所有电池来说,充电都是一大问题。因此,Richmond在电池管理系统方面额外投资了3,200美元,以避免电池过度使用或处在未充电状态。

而像是从内燃机引擎转换到电动车等应用,则为新兴电池技术展现出更可行的商业化前景,然而,可再生能源能否满足未来美国的能源需求?上周美国可再生能源实验室(National Renewable Energy Lab)公布一项调查,该调查预测,目前的可再生能源来源在结合更多弹性的电力网格后,将可望在2050年为美国提供80%的所需电力。

该调查指出,达到此一目标的关键技术,就在于改善“网格储存”(grid storage)。
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