中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：美國(guó)電動(dòng)汽車電池初創(chuàng)廠商Alsym Energy公司首席執(zhí)行官M(fèi)ukesh Chatter日前表示，事實(shí)表明，并沒(méi)有一種能夠適合所有應(yīng)用的儲(chǔ)能系統(tǒng)，而電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的未來(lái)取決于電池多樣性。
美國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)(SEIA)最近發(fā)布了一份主題為《激勵(lì)美國(guó)電池儲(chǔ)能制造業(yè)發(fā)展》的報(bào)告，引起了人們對(duì)影響美國(guó)電池儲(chǔ)能制造業(yè)發(fā)展軌跡的關(guān)鍵因素的關(guān)注。
Zinc8公司員工組裝鋅燃料電池
該報(bào)告概述了美國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，包括鋰離子電池原材料和加工材料的獲取、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)部署時(shí)間表，以及對(duì)更多勞動(dòng)力需求。
但在這份長(zhǎng)達(dá)13頁(yè)的研究報(bào)告中，沒(méi)有提及非鋰電池，而非鋰電池將在未來(lái)十年(乃至更長(zhǎng)時(shí)間)占據(jù)全球電池儲(chǔ)能組合的很大比例。雖然鋰離子電池目前占據(jù)電池儲(chǔ)能市場(chǎng)主導(dǎo)地位，但新的選擇正在迅速出現(xiàn)，在許多情況下，多樣性選擇具有更強(qiáng)的價(jià)值主張。
EnerVenue公司生產(chǎn)的鎳氫電池儲(chǔ)能單元
對(duì)于鋰離子電池的反思
該報(bào)告揭示了美國(guó)在建立強(qiáng)大儲(chǔ)能制造業(yè)方面所面臨的挑戰(zhàn)，盡管全球電池需求預(yù)計(jì)從2022年的670GWh大幅增長(zhǎng)到2030年的4000GWh以上。美國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)(SEIA)在報(bào)告中強(qiáng)調(diào)了美國(guó)及其貿(mào)易伙伴在促進(jìn)鋰離子電池供應(yīng)鏈以提供所需材料方面面臨的障礙。
對(duì)電池原材料和加工材料的成本和可用性的擔(dān)憂（包括石墨和其他材料的潛在短缺），促使許多公用事業(yè)廠商和儲(chǔ)能項(xiàng)目開發(fā)商在探討鋰離子電池未來(lái)發(fā)展的同時(shí)也在關(guān)注替代電池方案。
歐美國(guó)家希望擺脫亞洲國(guó)家主導(dǎo)的鋰離子電池價(jià)值鏈依賴。雖然美國(guó)擁有可供開采的鋰和其他電池金屬材料，但就算沒(méi)有面臨監(jiān)管和社區(qū)挑戰(zhàn)，開采的礦山和新建的精煉廠可能需要5～10年才能投產(chǎn)。
而開采和提煉的這些材料的成本難以使美國(guó)制造的電池與亞洲公司制造的電池相比更具成本競(jìng)爭(zhēng)力。
從原材料的開采和加工，到零部件的制造以及最終產(chǎn)品的組裝，鋰離子電池價(jià)值鏈的復(fù)雜性需要獲得大量的投資和制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略規(guī)劃。
美國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)(SEIA)在報(bào)告中指出，即使美國(guó)能夠確保某些電池材料的供應(yīng)（例如陰極活性材料），確保其他材料和組件的供應(yīng)也面臨不同的挑戰(zhàn)。
此外，電池制造過(guò)程也會(huì)引發(fā)環(huán)保問(wèn)題，滿足嚴(yán)格的環(huán)境和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)將減緩工藝每個(gè)階段的開發(fā)，并提高成本。
鋰離子電池能夠在最小的空間內(nèi)提供最大能量，具有靈活的放電速率和高容量保持率。但隨著這些電池的大規(guī)模應(yīng)用，其缺點(diǎn)也變得越來(lái)越明顯。雖然這份報(bào)告并沒(méi)有提及安全問(wèn)題、熱失控事件以及火災(zāi)發(fā)生率的增加，但值得仔細(xì)審查。
鋰離子火災(zāi)的猛烈性和持續(xù)時(shí)間給應(yīng)急響應(yīng)人員帶來(lái)了挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼈兪箲?yīng)急響應(yīng)人員和附近的居民暴露在有害氣體中。而在過(guò)去一年發(fā)生的多起儲(chǔ)能系統(tǒng)的火災(zāi)都與鋰離子電池故障相關(guān)。
如果美國(guó)要實(shí)現(xiàn)其雄心勃勃的脫碳目標(biāo)，需要承認(rèn)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可能并不適合所有的應(yīng)用，并確保其他類型的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)隨時(shí)可用。
重新評(píng)估電池發(fā)展前景
雖然美國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)(SEIA)的報(bào)告只關(guān)注鋰離子電池的發(fā)展，但還有其他類型的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)活躍在儲(chǔ)能市場(chǎng)。
目前可用的電池包括液流電池、液態(tài)金屬電池、鋅基化學(xué)電池和鎳氫電池(僅舉幾例)。其他類型的電池將在未來(lái)2～3年內(nèi)上市。在大多數(shù)情況下，這些電池比鋰離子電池更安全、更可持續(xù)，有些電池的使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年～40年。
當(dāng)在偏遠(yuǎn)地區(qū)或農(nóng)村部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，其發(fā)生火災(zāi)對(duì)人員或財(cái)產(chǎn)構(gòu)成很小的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，鋰離子電池可能是最好的選擇。但是，當(dāng)在城市地區(qū)部署和運(yùn)營(yíng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，主要重點(diǎn)應(yīng)該放在電池的化學(xué)物質(zhì)上，這些化學(xué)物質(zhì)不僅具有成本效益，而且不易燃。
美國(guó)的幾個(gè)社區(qū)已經(jīng)頒布暫停部署鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的命令，其他社區(qū)正在考慮修改法規(guī)和分區(qū)，以限制電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署地點(diǎn)。在這種情況下需要采用其他類型的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
目前可用的許多替代電池依賴于既定的電池價(jià)值鏈和基礎(chǔ)設(shè)施，這最大限度地減少了地緣政治問(wèn)題和對(duì)鋰電池材料的需求。這是一種更可持續(xù)的方法，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有資源的潛力，同時(shí)解決礦山開采和建造制造工廠的生態(tài)成本問(wèn)題。
其他類型的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為公用事業(yè)廠商和儲(chǔ)能項(xiàng)目所有者提供其他經(jīng)濟(jì)利益。這份報(bào)告概述了美國(guó)通過(guò)擴(kuò)大激勵(lì)力度來(lái)支持國(guó)內(nèi)制造業(yè)的積極措施，包括稅收抵免、贈(zèng)款、低成本貸款、政府采購(gòu)計(jì)劃和研發(fā)支持。
特別是在儲(chǔ)能領(lǐng)域，美國(guó)的《削減通脹法案》(IRA)為生產(chǎn)電極活性材料、電池單元和電池模塊等關(guān)鍵部件提供了激勵(lì)措施，而這些激勵(lì)措施很快將無(wú)法用于依賴進(jìn)口的鋰離子電池系統(tǒng)。許多非鋰電池已經(jīng)在美國(guó)使用國(guó)內(nèi)材料生產(chǎn)。
促進(jìn)非鋰電池的發(fā)展
雖然稅收抵免在某些情況下可能有助于提高非鋰電池的吸引力，但許多生產(chǎn)非鋰電池的公司受到產(chǎn)能限制。
通過(guò)《削減通脹法案》獲得的大部分資金已經(jīng)分配給了建設(shè)鋰離子電池生產(chǎn)工廠的公司(許多是與亞洲電池生產(chǎn)商的合資企業(yè))，美國(guó)希望借此啟動(dòng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。
雖然這在某種程度上是可以理解的，但這也是一個(gè)長(zhǎng)期問(wèn)題的短期解決方案，并為已經(jīng)主導(dǎo)市場(chǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)提供了優(yōu)勢(shì)。
為了有更多選擇，非鋰電池制造商和初創(chuàng)企業(yè)也需要公共部門和行業(yè)的支持，尤其是那些處于早期研究、開發(fā)和擴(kuò)大規(guī)模階段的公司，這些公司和初創(chuàng)公司通常依賴風(fēng)險(xiǎn)投資。
解決這些關(guān)鍵階段的關(guān)鍵需求對(duì)于促進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要，這些新技術(shù)有助于促進(jìn)美國(guó)生產(chǎn)的電池自給自足。
在考慮電池技術(shù)時(shí)，行業(yè)人士應(yīng)該牢記一句格言：“不要把所有的雞蛋放在一個(gè)籃子里”。
鋰離子電池并不是一種萬(wàn)能的儲(chǔ)能解決方案，關(guān)注新的非鋰電池并擴(kuò)大選擇范圍，對(duì)于美國(guó)確保電池的自給自足以及安全、可持續(xù)的清潔能源未來(lái)發(fā)展至關(guān)重要。
