Durathon钠盐电池:电池行业新的黑马

摘要: 电池技术正在成为众多产业的桎梏,各大厂商都在尝试新的技术,最近几年各种新材料电池层出不穷,Durathon钠盐电池技术则是GE的一次新的尝试,GE希望凭借这项研发长达十年的技术从愈演愈烈的电池大战中脱颖而出。

9月17日,GE在上海举办了一场储能技术论坛,与会者除了GE中国研发中心的科学家以外,还有中国电科院电工研究所、吉林省智能电网研究中心、清华大学、统达能源等国内多家科研机构以及能源企业。

作为一家商业公司,GE举办这次技术论坛当然不只是为了探讨学术,GE的真正目的是要借这个机会向国内的学界和业界介绍GE一项全新的技术——Durathon钠盐电池。

就在论坛举办前一个多月,GE位于纽约州斯克内克塔迪的钠盐电池工厂正式投产运作。开工的同时,GE还宣布对这家从2011年秋季就开始建设的工厂追加7000万美元的扩建投资。预计扩建完成后,它的年生产能力将达到1吉瓦时,相当于1000户美国家庭一个月的用电量。

十年磨一剑

钠盐电池,也可以被称为纳镍电池,其主要原料是氯化钠和镍。根据GE官方的说法,钠盐电池的能量密度是传统铅酸电池的两倍,并且可以深度放电3500次以上,使用寿命是铅酸电池的10倍,此外,在零下40摄氏度到65摄氏度的使用环境下,电池依旧能够正常工作。

与现在广泛使用的锂电池相比,GE方面表示,无论在能量密度还是循环周期上,钠盐电池都比锂电池略高,并且由于原料的更容易获取,大规模制造后将比锂电池更具成本优势,目前锂电池的成本大约为是600美元每千瓦时,而GE短期内的目标是将其降至500美元每千瓦时。

在环保方面,据GE中国研发中心的研究人员介绍,钠盐电池是一种绿色电池,在使用过程中没有废气和废液的产生。与铅酸电池不同,钠盐电池的装配过程也不包括重金属水溶液操作,不排放有毒废液,因此也不会产生传统电池工厂面临的重金属污染,尤其是铅污染的问题。此外,钠盐电池可以经过类似传统金属熔炼的过程最后实现完全回收。

而与业内近几年崛起的另一款明星产品——钠硫电池相比,钠盐电池的安全性也更胜一筹,因为钠硫电池在生产过程中,需要在负极填充钠金属,在高温环境下容易自燃。由于原料和生产工艺不同,GE的钠盐电池在生产过程中并不存这一问题。

GE从2000年以后便开始投资混合动力技术,当时的想法是为GE的交通运输部门的采矿车、火车头、船舶等产品提供更加强劲可靠的动力支持。

彼时,锂电池正在普及,但是对于大型的工业交通工具来说,它们所面临的是各种恶劣的自然环境。极端的温度、大量的灰尘,这些都不是锂电池可以应付的,因此急需一种性能更加强大的新产品出现。

在长达五六年的时间里,GE的科学家在实验室中尝试了一系列不同的化学物质组合,最终,钠盐电池凭借在性能、安全性等多个方面的优异表现脱颖而出。

2007年,GE收购了英国的Beta R&D公司,这家公司的发起人之一JL Sudworth从20世纪60年代起开始从事钠硫电池的研究,是钠硫电池技术的重要奠基人之一。基于在钠电池领域的积累和强大的技术团队,Beta R&D于20世纪80年代开始设计研究钠盐电池, 在90年代还曾尝试将其用在某知名汽车厂商的电动车上,只是后来因为技术成熟度等原因并未真正商用。收购Beta R&D强化了GE的技术研发能力,也缩短了钠盐电池走出实验室进入市场的时间。

2010年,钠盐电池项目获得了GE当年的年度大奖——Whitney技术成就奖,钠盐电池的获奖是一个风向标,一方面显示这项技术已经处于相对成熟的阶段,另一方面,也预示着GE有心将其打造为公司的下一个明星产品。

GE的算盘

GE的初衷是将钠盐电池用到交通部门的产品上,然而它的第一家客户却并非汽车厂商,而是来自南非约翰内斯堡的Megatron Federal公司。

Megatron Federal的主要产品和服务涵盖发电、输配电和电信领域。这家公司已经与GE达成协议,订购了超过6000块Durathon电池,这批电池将会用在Magatron Federal位于尼日利亚的电信基础设备上,作为基站的备用电源。Durathon能够收集柴油发电机多余的能量,并且在发电机关闭时为基站(cell tower)供电,预计能够减少40%的能源消耗。

事实上,GE已经选择电信企业作为Durathon的切入点,尤其是在那些电力基础设施并不完备的新兴市场,比如尼日利亚、肯尼亚、印度尼西亚和越南,钠盐电池能够大显身手。

之所以与最初规划的应用场景不同,首先是因为GE在钠盐电池技术的研发过程中逐渐意识到,在未来全球的能源生态系统中,电池以及相关的储能技术将会成为至关重要的一个环节。如果仅仅将这项技术用在混合动力的交通工具上,那实在是大材小用。于是,GE在交通运输事业部下面成立了独立的能源存储部门,意图拓展Durathon的应用领域。

暂缓进入电动车领域,也是GE一种不得已而为之的决定,众所周知,目前全球的电动车市场发展还处在非常初级的阶段,各种技术竞争相当激烈,贸然进入并非一个非常明智的选择。有业内人士对记者表示,目前,钠盐电池用在电动汽车领域并无明显的优势,“更适合用在大规模静置式储能方面”,但Durathon的成熟度和NGK的纳硫电池相比还存在差距。而在给记者的回复中,GE方面也坦承,锂电池目前更适合电动汽车市场。而且与电动车市场相比,电信为代表的固定备用电源市场现在更为成熟,市场容量也要更大,因此GE决定以此入手。

在电信领域之外,钠盐电池另外一块战场则是GE有着深厚积累的电力领域。这是一块含金量很大的市场。

目前让许多大型电力公司头疼的问题是电力负荷峰谷差很大,负荷高峰时经常需要拉闸限电,而低谷时,则需要关闭许多机组,这不仅会增加能耗,而且将影响机组的寿命。解决这一问题的方法就是将夜间多余的电量储存起来在白天使用。目前电力公司采用的方式主要是抽水蓄电,但这种方式有着诸多的限制,比如地形,与之相比,储能电池因为部署简单灵活,因而有着天然的优势。GE方面透露,今年第4季度在公用事业领域的第一个微电网储能系统就将建立。

不过在电力领域,GE也要面临竞争者的挑战,作为一项新的技术,除了技术本身的成熟度之外,市场更加关注的还有成本问题,GE储能部门总经理Glen Merfeld介绍,到2015年钠盐电池的价格将会降到每千瓦时500美元,而对手之一的阿奎恩能源则预计自己的储能电池价格能够达到每千瓦时300美元。

GE对于Durathon给予着厚望,公司CEO伊梅尔特就曾对外表示:“我们不仅仅发明了一种新电池,更是创造了一项新业务。”因此,在研发钠盐技术的同时,GE也设计了配套的高效制造流程和市场开发战略。

伊梅尔特希望到2015年,Durathon每年能够为GE带来5亿美元的收入,而到2020年能够进一步达到10亿美元。

钠盐电池能否像伊梅尔特期望的一样成为行业内真正的黑马,并最终从日益激烈的电池大战中脱颖而出?它还需要在未来的实际应用中证明自己。

本文系作者 杨钊 授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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杨钊
杨钊

《商业价值》记者 关注汽车、可穿戴设备、体育等等

评论(21

  • uvcw0123 uvcw0123 2013-10-08 21:57 via pc

    电池行业的大战,什么时候有真正的循环电池呢?

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  • nokiaN73我的 nokiaN73我的 2013-03-22 12:39 via pc

    电池行业什么时候才能有革命性的突破啊?

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  • 38941993 38941993 2012-12-15 00:16 via pc

    与这些电池相比,我觉得飞轮电池的优势更大。

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  • 大侠史密斯 大侠史密斯 2012-12-12 22:22 via pc

    本以为比亚迪会在电池行业有更深的造诣,原来又是一个圈钱的家伙。不务正业!

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  • west00088 west00088 2012-12-04 14:47 via pc

    最终的普及还是要看采用新技术的商品最终价位,老百姓承受不了或者说不太接受的价格,是必然要失败的。反之则面临巨大的成功!

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  • 北美若水 北美若水 2012-12-03 17:16 via pc

    电气化,因着其清洁环保高效等优点,成为西方各国经济社会未来发展的共识。电力的发生固然是重要的一环,而最头疼的则是电力的储存与转运,比如汽车如何用电...。当下,除了电池,还有谁能担此重任?!

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  • vovol vovol 2012-12-03 12:44 via pc

    中国如果能研制出核能电池就好了,汽车就不用加油了,能量用完汽车就报废。

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  • vovol vovol 2012-12-03 12:40 via pc

    储能产业前途光明啊,不知道国内有没有这类技术。

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  • 午于 午于 2012-12-01 10:13 via pc

    没有提及电池电的存储量!这个就很难下判断好坏!

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  • goldcoasty goldcoasty 2012-11-29 23:25 via pc

    没用过,不晓得

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Oh! no

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