??? GE位于紐約州斯克內克塔迪的鈉鹽電池工廠已經(jīng)正式投產(chǎn)運作。開工的同時,GE還宣布對這家從2011年秋季就開始建設的工廠追加7000萬美元的擴建投資。預計擴建完成后,它的年生產(chǎn)能力將達到1吉瓦時,相當于1000戶美國家庭一個月的用電量。
??? 十年磨一劍
??? 鈉鹽電池,也可以被稱為納鎳電池,其主要原料是氯化鈉和鎳。根據(jù)GE官方的說法,鈉鹽電池的能量密度是傳統(tǒng)鉛酸電池的兩倍,并且可以深度放電3500次以上,使用壽命是鉛酸電池的10倍,此外,在零下40攝氏度到65攝氏度的使用環(huán)境下,電池依舊能夠正常工作。
??? 與現(xiàn)在廣泛使用的鋰電池相比,GE方面表示,無論在能量密度還是循環(huán)周期上,鈉鹽電池都比鋰電池略高,并且由于原料的更容易獲取,大規(guī)模制造后將比鋰電池更具成本優(yōu)勢,目前鋰電池的成本大約為是600美元每千瓦時,而GE短期內的目標是將其降至500美元每千瓦時。
??? 在環(huán)保方面,據(jù)GE中國研發(fā)中心的研究人員介紹,鈉鹽電池是一種綠色電池,在使用過程中沒有廢氣和廢液的產(chǎn)生。與鉛酸電池不同,鈉鹽電池的裝配過程也不包括重金屬水溶液操作,不排放有毒廢液,因此也不會產(chǎn)生傳統(tǒng)電池工廠面臨的重金屬污染,尤其是鉛污染的問題。此外,鈉鹽電池可以經(jīng)過類似傳統(tǒng)金屬熔煉的過程最后實現(xiàn)完全回收。
??? 而與業(yè)內近幾年崛起的另一款明星產(chǎn)品——納硫電池相比,鈉鹽電池的安全性也更勝一籌,因為納硫電池在生產(chǎn)過程中,需要在負極填充鈉金屬,在高溫環(huán)境下容易自燃。由于原料和生產(chǎn)工藝不同,GE的鈉鹽電池在生產(chǎn)過程中并不存這一問題。
??? GE從2000年以后便開始投資混合動力技術,當時的想法是為GE的交通運輸部門的采礦車、火車頭、船舶等產(chǎn)品提供更加強勁可靠的動力支持。
??? 彼時,鋰電池正在普及,但是對于大型的工業(yè)交通工具來說,它們所面臨的是各種惡劣的自然環(huán)境。極端的溫度、大量的灰塵,這些都不是鋰電池可以應付的,因此急需一種性能更加強大的新產(chǎn)品出現(xiàn)。
??? 在長達五六年的時間里,GE的科學家在實驗室中嘗試了一系列不同的化學物質組合,最終,鈉鹽電池憑借在性能、安全性等多個方面的優(yōu)異表現(xiàn)脫穎而出。
??? 2007年,GE收購了英國的Beta R&D公司,這家公司的發(fā)起人之一JL Sudworth從20世紀60年代起開始從事鈉硫電池的研究,是鈉硫電池技術的重要奠基人之一。基于在鈉電池領域的積累和強大的技術團隊,Beta R&D于20世紀80年代開始設計研究鈉鹽電池, 在90年代還曾嘗試將其用在某知名汽車廠商的電動車上,只是后來因為技術成熟度等原因并未真正商用。收購Beta R&D強化了GE的技術研發(fā)能力,也縮短了鈉鹽電池走出實驗室進入市場的時間。
??? GE的算盤
??? GE的初衷是將鈉鹽電池用到交通部門的產(chǎn)品上,然而它的第一家客戶卻并非汽車廠商,而是來自南非約翰內斯堡的Megatron Federal公司。
??? Megatron Federal的主要產(chǎn)品和服務涵蓋發(fā)電、輸配電和電信領域。這家公司已經(jīng)與GE達成協(xié)議,訂購了超過6000塊Durathon電池,這批電池將會用在Magatron Federal位于尼日利亞的電信基礎設備上,作為基站的備用電源。Durathon能夠收集柴油發(fā)電機多余的能量,并且在發(fā)電機關閉時為基站(cell tower)供電,預計能夠減少40%的能源消耗。
??? 事實上,GE已經(jīng)選擇電信企業(yè)作為Durathon的切入點,尤其是在那些電力基礎設施并不完備的新興市場,比如尼日利亞、肯尼亞、印度尼西亞和越南,鈉鹽電池能夠大顯身手。
??? 之所以與最初規(guī)劃的應用場景不同,首先是因為GE在鈉鹽電池技術的研發(fā)過程中逐漸意識到,在未來全球的能源生態(tài)系統(tǒng)中,電池以及相關的儲能技術將會成為至關重要的一個環(huán)節(jié)。如果僅僅將這項技術用在混合動力的交通工具上,那實在是大材小用。于是,GE在交通運輸事業(yè)部下面成立了獨立的能源存儲部門,意圖拓展Durathon的應用領域。
??? 暫緩進入電動車領域,也是GE一種不得已而為之的決定,眾所周知,目前全球的電動車市場發(fā)展還處在非常初級的階段,各種技術競爭相當激烈,貿然進入并非一個非常明智的選擇。有業(yè)內人士對記者表示,目前,鈉鹽電池用在電動汽車領域并無明顯的優(yōu)勢,“更適合用在大規(guī)模靜置式儲能方面”,但Durathon的成熟度和NGK的納硫電池相比還存在差距。而在給記者的回復中,GE方面也坦承,鋰電池目前更適合電動汽車市場。而且與電動車市場相比,電信為代表的固定備用電源市場現(xiàn)在更為成熟,市場容量也要更大,因此GE決定以此入手。
??? 在電信領域之外,鈉鹽電池另外一塊戰(zhàn)場則是GE有著深厚積累的電力領域。這是一塊含金量很大的市場。
??? 目前讓許多大型電力公司頭疼的問題是電力負荷峰谷差很大,負荷高峰時經(jīng)常需要拉閘限電,而低谷時,則需要關閉許多機組,這不僅會增加能耗,而且將影響機組的壽命。解決這一問題的方法就是將夜間多余的電量儲存起來在白天使用。目前電力公司采用的方式主要是抽水蓄電,但這種方式有著諸多的限制,比如地形,與之相比,儲能電池因為部署簡單靈活,因而有著天然的優(yōu)勢。GE方面透露,今年第4季度在公用事業(yè)領域的第一個微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)就將建立。
??? 不過在電力領域,GE也要面臨競爭者的挑戰(zhàn),作為一項新的技術,除了技術本身的成熟度之外,市場更加關注的還有成本問題,GE儲能部門總經(jīng)理Glen Merfeld介紹,到2015年鈉鹽電池的價格將會降到每千瓦時500美元,而對手之一的阿奎恩能源則預計自己的儲能電池價格能夠達到每千瓦時300美元。
??? GE對于Durathon給予著厚望,公司CEO伊梅爾特希望到2015年,Durathon每年能夠為GE帶來5億美元的收入,而到2020年能夠進一步達到10億美元。
??? 十年磨一劍
??? 鈉鹽電池,也可以被稱為納鎳電池,其主要原料是氯化鈉和鎳。根據(jù)GE官方的說法,鈉鹽電池的能量密度是傳統(tǒng)鉛酸電池的兩倍,并且可以深度放電3500次以上,使用壽命是鉛酸電池的10倍,此外,在零下40攝氏度到65攝氏度的使用環(huán)境下,電池依舊能夠正常工作。
??? 與現(xiàn)在廣泛使用的鋰電池相比,GE方面表示,無論在能量密度還是循環(huán)周期上,鈉鹽電池都比鋰電池略高,并且由于原料的更容易獲取,大規(guī)模制造后將比鋰電池更具成本優(yōu)勢,目前鋰電池的成本大約為是600美元每千瓦時,而GE短期內的目標是將其降至500美元每千瓦時。
??? 在環(huán)保方面,據(jù)GE中國研發(fā)中心的研究人員介紹,鈉鹽電池是一種綠色電池,在使用過程中沒有廢氣和廢液的產(chǎn)生。與鉛酸電池不同,鈉鹽電池的裝配過程也不包括重金屬水溶液操作,不排放有毒廢液,因此也不會產(chǎn)生傳統(tǒng)電池工廠面臨的重金屬污染,尤其是鉛污染的問題。此外,鈉鹽電池可以經(jīng)過類似傳統(tǒng)金屬熔煉的過程最后實現(xiàn)完全回收。
??? 而與業(yè)內近幾年崛起的另一款明星產(chǎn)品——納硫電池相比,鈉鹽電池的安全性也更勝一籌,因為納硫電池在生產(chǎn)過程中,需要在負極填充鈉金屬,在高溫環(huán)境下容易自燃。由于原料和生產(chǎn)工藝不同,GE的鈉鹽電池在生產(chǎn)過程中并不存這一問題。
??? GE從2000年以后便開始投資混合動力技術,當時的想法是為GE的交通運輸部門的采礦車、火車頭、船舶等產(chǎn)品提供更加強勁可靠的動力支持。
??? 彼時,鋰電池正在普及,但是對于大型的工業(yè)交通工具來說,它們所面臨的是各種惡劣的自然環(huán)境。極端的溫度、大量的灰塵,這些都不是鋰電池可以應付的,因此急需一種性能更加強大的新產(chǎn)品出現(xiàn)。
??? 在長達五六年的時間里,GE的科學家在實驗室中嘗試了一系列不同的化學物質組合,最終,鈉鹽電池憑借在性能、安全性等多個方面的優(yōu)異表現(xiàn)脫穎而出。
??? 2007年,GE收購了英國的Beta R&D公司,這家公司的發(fā)起人之一JL Sudworth從20世紀60年代起開始從事鈉硫電池的研究,是鈉硫電池技術的重要奠基人之一。基于在鈉電池領域的積累和強大的技術團隊,Beta R&D于20世紀80年代開始設計研究鈉鹽電池, 在90年代還曾嘗試將其用在某知名汽車廠商的電動車上,只是后來因為技術成熟度等原因并未真正商用。收購Beta R&D強化了GE的技術研發(fā)能力,也縮短了鈉鹽電池走出實驗室進入市場的時間。
??? GE的算盤
??? GE的初衷是將鈉鹽電池用到交通部門的產(chǎn)品上,然而它的第一家客戶卻并非汽車廠商,而是來自南非約翰內斯堡的Megatron Federal公司。
??? Megatron Federal的主要產(chǎn)品和服務涵蓋發(fā)電、輸配電和電信領域。這家公司已經(jīng)與GE達成協(xié)議,訂購了超過6000塊Durathon電池,這批電池將會用在Magatron Federal位于尼日利亞的電信基礎設備上,作為基站的備用電源。Durathon能夠收集柴油發(fā)電機多余的能量,并且在發(fā)電機關閉時為基站(cell tower)供電,預計能夠減少40%的能源消耗。
??? 事實上,GE已經(jīng)選擇電信企業(yè)作為Durathon的切入點,尤其是在那些電力基礎設施并不完備的新興市場,比如尼日利亞、肯尼亞、印度尼西亞和越南,鈉鹽電池能夠大顯身手。
??? 之所以與最初規(guī)劃的應用場景不同,首先是因為GE在鈉鹽電池技術的研發(fā)過程中逐漸意識到,在未來全球的能源生態(tài)系統(tǒng)中,電池以及相關的儲能技術將會成為至關重要的一個環(huán)節(jié)。如果僅僅將這項技術用在混合動力的交通工具上,那實在是大材小用。于是,GE在交通運輸事業(yè)部下面成立了獨立的能源存儲部門,意圖拓展Durathon的應用領域。
??? 暫緩進入電動車領域,也是GE一種不得已而為之的決定,眾所周知,目前全球的電動車市場發(fā)展還處在非常初級的階段,各種技術競爭相當激烈,貿然進入并非一個非常明智的選擇。有業(yè)內人士對記者表示,目前,鈉鹽電池用在電動汽車領域并無明顯的優(yōu)勢,“更適合用在大規(guī)模靜置式儲能方面”,但Durathon的成熟度和NGK的納硫電池相比還存在差距。而在給記者的回復中,GE方面也坦承,鋰電池目前更適合電動汽車市場。而且與電動車市場相比,電信為代表的固定備用電源市場現(xiàn)在更為成熟,市場容量也要更大,因此GE決定以此入手。
??? 在電信領域之外,鈉鹽電池另外一塊戰(zhàn)場則是GE有著深厚積累的電力領域。這是一塊含金量很大的市場。
??? 目前讓許多大型電力公司頭疼的問題是電力負荷峰谷差很大,負荷高峰時經(jīng)常需要拉閘限電,而低谷時,則需要關閉許多機組,這不僅會增加能耗,而且將影響機組的壽命。解決這一問題的方法就是將夜間多余的電量儲存起來在白天使用。目前電力公司采用的方式主要是抽水蓄電,但這種方式有著諸多的限制,比如地形,與之相比,儲能電池因為部署簡單靈活,因而有著天然的優(yōu)勢。GE方面透露,今年第4季度在公用事業(yè)領域的第一個微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)就將建立。
??? 不過在電力領域,GE也要面臨競爭者的挑戰(zhàn),作為一項新的技術,除了技術本身的成熟度之外,市場更加關注的還有成本問題,GE儲能部門總經(jīng)理Glen Merfeld介紹,到2015年鈉鹽電池的價格將會降到每千瓦時500美元,而對手之一的阿奎恩能源則預計自己的儲能電池價格能夠達到每千瓦時300美元。
??? GE對于Durathon給予著厚望,公司CEO伊梅爾特希望到2015年,Durathon每年能夠為GE帶來5億美元的收入,而到2020年能夠進一步達到10億美元。