中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)《日本經(jīng)濟新聞》7月5日報道，作為風能等可再生能源儲電用的固定電源，“空氣電池”接近實用化。
由于電極材料價格便宜，根據(jù)類型的不同，空氣電池制造成本或降到鋰離子電池的十分之一以下。全世界正積極推進空氣電池研發(fā)，期待達到加快脫碳的效果。
空氣電池是新一代蓄電池，其正極使用的是吸收空氣中的氧的材料，負極使用金屬等材料。放電時，金屬離子從負極向正極移動，與從空氣中吸入的氧發(fā)生反應而產(chǎn)生電。而在充電過程中，則發(fā)生金屬離子與氧分離并從正極移動到負極的反應。
由于負極使用的材料是便宜的鐵和鋅，制造成本低。正極幾乎不需要容積，理論上，空氣電池在蓄電池中單位體積的電容量最大，但目前實際上還達不到鋰離子電池的一半。由于不能做得很小，其在容易確保較大安裝空間時的應用備受關(guān)注。為推進脫碳，風能和太陽能等可再生能源儲電用電池的需求是存在的。
空氣電池作為一次性電池已經(jīng)實現(xiàn)實用化。早先的空氣電池劣化嚴重，無法進行充電。近年來，有關(guān)企業(yè)發(fā)現(xiàn)了能夠抑制劣化、反復充放電的材料，正在加速蓄電池研發(fā)。
今年2月，美國初創(chuàng)企業(yè)福姆能源公司宣布，將向佐治亞州的電力公司提供容量為1500兆瓦時的電力存儲設施，使用的是其獨立研發(fā)的“鐵空氣電池”。設施將用于可再生能源儲電，可存儲相當于美國約4.5萬戶普通家庭一天所用電量。
福姆能源公司還與明尼蘇達州的電力公司一起建造了150兆瓦時的實證用存儲設施。其目標是，在電力公司從火力發(fā)電等轉(zhuǎn)向可再生能源之際，向其提供電力存儲設備。據(jù)稱，該公司研發(fā)的鐵空氣電池量產(chǎn)時的制造成本最終將達到每千瓦時（容量）20美元，不到鋰離子電池的十分之一。由于使用具有不燃性的電解質(zhì)，這種電池的安全性很高。
美國卡內(nèi)基-梅隆大學2021年8月發(fā)布的制造成本估算數(shù)據(jù)顯示，鐵空氣電池成本約為每千瓦時25美元。這種電池在正極等方面還有進一步降低成本的空間，在長期儲能方面有發(fā)展前途。
日本初創(chuàng)公司科尼克斯系統(tǒng)公司（位于京都府精華町）正在研發(fā)一種新型鐵空氣電池，擬結(jié)合氫氧燃料電池的技術(shù)。公司設想將材料成本降至常規(guī)成本的十分之一以下，目標是2025年發(fā)售，用于可再生能源儲電等領域。
利用各種電極材料的空氣電池的研發(fā)工作正在不斷推進。加拿大初創(chuàng)企業(yè)鋅8能源解決方案公司正在研發(fā)使用鋅材料的“鋅空氣電池”。其可再生能源儲電等方面的實證實驗將于2022年秋季在紐約市啟動。公司將建造一個與太陽能發(fā)電等相組合的1.5兆瓦時設施，為公寓樓供電。據(jù)稱，鋅空氣電池容量往往高于鐵空氣電池。該公司制造鋅空氣電池的成本為每千瓦時45美元，不到鋰離子電池的四分之一。
比利時初創(chuàng)公司AZA Battery將于2023年初開始試生產(chǎn)空氣電池。其目標是，于2026年開始量產(chǎn)，在2027年實現(xiàn)1.2千兆瓦時的年產(chǎn)量。公司設想的制造成本為每千瓦時25至35美元。
日本FDK公司正在研發(fā)“氫空氣電池”。負極使用儲氫合金，通過讓氫與從正極吸入的氧發(fā)生反應產(chǎn)生電能。由于電解液不是具有可燃性的有機溶劑，安全性較高。公司正在進行實證試驗，目標是在2023年向電力公司等提供樣品。據(jù)稱，制造成本正在估算中，最終將與鋰離子電池大致相同。公司還正在研發(fā)將含有價格較高的釕的正極催化劑用量減半等技術(shù)。
如果使用壽命足夠長，空氣電池將可以應用于無人機等各個領域。空氣電池現(xiàn)在主要用于可再生能源儲電，其應用范圍可能會進一步擴大，更輕的空氣電池的研發(fā)或?qū)⑷〉眠M展。
