天天关注：MIT校友创办熔融盐电池公司，能替代锂电池吗？

最近，气候变化领域发生了很多事情。美国国会的控制权刚刚确定下来，很多气候相关的工作尚未来得及开展；在联合国气候大会上，各国代表们正在谈判，为气候目标和财政协议进行博弈。

这些关键时刻，将决定人类未来的气候政策和技术发展。我们仍在等待更消息多浮出水面。

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关于这一切意味着什么，我不想猜测过多，但我认为我们有必要深入讨论一件事：电池。

我一直痴迷于电池，长期关注着有哪些不同的化学物质，慢慢渗透到不断增长的能源存储市场。

其中一些新参与者，最终可能会比目前行业中最常见的锂离子电池更便宜，而且在某些方面性能更好。但真正到应用之时，它们才会遇到真正的阻碍。

为什么需要新的电池？

世界正在建设更多的可再生能源，特别是随天气变化的太阳能和风能，所以我们需要更多的储存能量的能力。

截至 2020 年，抽水水电占全球能源存储量的 90% 以上。虽然水力发电是一种廉价、有效的储存电力的方式，但它也伴随着环境问题和部署地点的限制，因为它需要大量的水。

电池构成了当今剩余储能容量的大部分，并可能主导未来几十年储能市场的增长。如今，锂离子电池最为常见，且广泛用于手机和电动汽车中。

经过几十年的发展和扩展，锂离子电池变得越来越便宜，生产能力也爆炸式增长，新的电池超级工厂似乎每隔一周就会在地球的某个角落出现。

但是，在锂离子的优势和用于固定储能的电池所需要的特性之间存在一些不匹配。

在价格上，电网规模的能量存储需要非常便宜，这样才能让可再生能源变得负担得起。2021 年，美国能源部设定了到 2030 年将成本降低 90% 的目标。

多年来，锂离子电池变得越来越便宜，但价格未来可能趋于稳定，特别是在预计可能出现材料短缺的情况下。

在尺寸上，锂离子电池可以在一个小空间里储存大量的能量。不过，虽然电池尺寸在手机和汽车等领域很重要，但对电网规模的能源存储却不是那么重要。在能量密度方面的让步，可能意味着更低的成本。

在寿命上，工厂通常喜欢那些只需要按时维护，就可以使用几十年的设备。但锂离子电池通常需要每 5-10 年更换一次，这可能会很昂贵。

热盐能做什么？

由于锂离子电池不能完全满足我们未来的能源存储需求，许多人都在积极寻找另一种存储能源的方法。在过去的一年里，我们看到了铁-空气电池、铁液流电池、塑料电池，甚至还有一家使用压缩二氧化碳储存能源的初创公司。

现在，让我们来看看一家初创公司是如何使用“超高温盐（熔融盐）”来储存能量的。

熔融盐，即盐的熔融态液体。Ambri 是一家位于美国波士顿地区的初创公司，目前正在用钙和锑制造熔盐电池。

该公司最近宣布了一个为微软数据中心部署能源存储业务的试点项目。2021 年它筹集了超过 1.4 亿美元来发展其制造能力。

图 | Ambri 的熔融盐电池有一个金属午餐盒那么大，可以串在一起变成一个更大的储能系统（来源：AMBRI）

该公司表示，其技术在其使用寿命周期内可能比等效的锂离子系统便宜 30-50%。熔融盐电池的效率也可以超过 80%，这意味着在给电池充电时，损失的能量会更少。

Ambri 成立于 2010 年，来自于麻省理工学院材料化学名誉教授唐纳德·萨多威（Donald Sadoway）实验室研究成果的转化。该公司的创始人兼首席技术官大卫·布拉德韦尔（David Bradwell）说，其目标是为固定存储市场开发一种低成本的产品。

他们的创业灵感来自于一个意想不到的地方：铝的生产。利用与铝冶炼类似的化学反应，该团队建立了一个实验室规模的、低成本的储能系统。但把这个概念变成一个真正的产品并不是那么简单。

事实证明，他们最初生产的镁和锑基化学物质是很难制造的。2015 年，在电池的密封件持续出现问题后，Ambri 解雇了四分之一的员工，并重新开始规划研究工作。

2017 年，该公司转向了一种电池制备的新方法，使用钙和锑。布拉德韦尔说，这种新的化学方法依赖于更便宜的材料，而且制造起来更简单。

自转换思路以来，该公司解决了技术问题，并在商业化方面取得了进展。它不仅通过了第三方安全测试，还签署了第一批商业合同，其中包括与微软的合作。

图 | Ambri 为微软打造的储能系统（来源：Ambri）

这家初创公司未来仍面临重大挑战。这些电池必须在超过 500 摄氏度的高温下运行，这限制了制造它们的材料。

从一个午餐盒大小的电池单元，升级到集装箱大小的巨大电池组系统，可能会给系统控制和物流带来新的挑战。

此外，正如布拉德韦尔所说，在现实世界中部署产品意味着“处理现实世界中发生的未知事情”。从雷击到啮齿动物，许多因素都会破坏新的电池系统。

在过去的十年里，至少有一件事发生了变化：市场。布拉德韦尔说，在过去投资者甚至是普通的观察人士，都会质疑是否有人需要能源储存方案。而现在，唯一的问题似乎是这个行业能发展得多快。

Ambri 和其他新的电池厂商需要时间来扩大制造规模，并证明它们到底负担得起的现有电池替代方案。

支持：Ren

原文：

https://www.technologyreview.com/2022/11/17/1063391/super-hot-salt-battery/

关键词： MIT校友创办熔融盐电池公司 能替代锂电池吗 可再生能源 钠离子电池 锂离子电池