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在化石燃料價格波動的壓力下，以及世界竭力擺脫污染性能源的當務之急影響下，全球電網正在嘎吱作響搖搖欲墜。

一個解決方案可能近在眼前，這要歸功于一種創新的電池，它是鋰離子技術的廉價替代品。

日本軟銀集團旗下的美國可再生能源公司SB能源公司（SB Energy Corp.）正創紀錄地購買ESS公司（ESS Inc.）生產的全鐵液流電池（all iron flew battery）。

這家位于美國俄勒岡州的公司表示，它擁有一項新技術，可以將可再生能源儲存得更久，并有助于克服一些可靠性問題，這些問題曾導致加州停電和歐洲能源價格創歷史新高。

ESS電池▼

這種全鐵液流電池采用鐵鹽和水作為電解液，電池工作時正負極電解液由各自的送液泵強制通過各自反應室循環流動，經過電堆參與電化學反應，實現化學能與電能的轉換，從而實現電能的存儲與釋放。

這種電池將用于公用事業規模的太陽能項目，這些項目遍布美國，使這些太陽能發電廠在太陽落山后仍能提供數小時的電力。

SB能源公司將在未來五年內購買足夠5萬個美國家庭使用一天的電池。

電池專家、卡耐基梅隆大學機械工程副教授文卡特·維斯瓦納坦（Venkat Viswanathan）說：“像這種全鐵液流電池這樣的長時間儲能，是向電網添加更多可再生能源的關鍵。”

克雷格·埃文斯▼

ESS于2011年由現任總裁克雷格·埃文斯（Craig Evans）和首席技術官朱莉婭·宋（Julia Song）創立。

他們認識到，雖然鋰離子電池將在交通電氣化中發揮關鍵作用，但更持久的電網儲能需要不同的電池。

這是因為盡管鋰離子電池的價格在過去10年下跌了90%，但它們的原料（有時包括鈷和鎳等昂貴金屬）限制了價格的下跌幅度。

據ESS稱，這項2GWh電池的交易至少價值3億美元。SB能源公司的首席執行官瑞奇·霍斯費爾德（Rich Hossfeld）表示，這些電池的天才之處在于其簡單性。

茱莉婭·宋▼

“電池的電解液是由鐵鹽和水組成的。”霍斯費爾德說。“與鋰離子電池不同，全鐵液流電池的制造成本非常低。”

然而，液流電池看起來一點也不像智能手機或電動汽車里的電池。這是因為電解質需要在電池充電或放電時使用泵來進行物理移動。這使得這些電池體積很大，ESS的主要產品是在集裝箱里銷售的。

它們所占的空間，可以用成本來彌補。用于電網存儲的鋰離子電池成本高達350美元/KWh。但ESS表示，到2025年，其電池的價格可能會低于200美元/KWh。

至關重要的是，增加太陽能或風力發電廠的存儲容量，以應對較長時間的中斷，可能不需要購買一個全新的電池。液流電池只需要補充額外的電解質，在ESS的案例中，成本可低至20美元/KWh。

“這是一件非常非常大的事情。”突破性能源風險投資公司（Breakthrough Energy Ventures）的科學負責人埃里克·圖恩（Eric Toone）表示。該公司已投資ESS。“我們一直在討論液流電池，現在它真的實現了。”

俄勒岡州威爾遜維爾ESS工廠的一名工人▼

美國國家航空航天局早在1980年就制造了液流電池。由于這些電池使用的是水，它們為太空應用提供了一個比當時開發的鋰離子電池更安全的選擇，后者因容易起火而臭名昭著。

霍斯費爾德說，ESS電池已經獲得了許可，即使是在山火頻發的加州，而在這里鋰離子電池是得不到許可的。

盡管如此，全鐵液流電池還是存在一個問題。

在充電過程中，電池會產生少量的氫，這是一種化學反應，如果不加以控制，會縮短電池的壽命。宋說，ESS的主要創新是將產生的氫氣保存在系統內，從而極大地延長其壽命。

維斯瓦納坦說：“一旦你關閉了氫的循環回路，你就可以把實驗室原型電池變成了可以商業化的電池。”ESS公司的全鐵液流電池可以在不降低性能的情況下持續使用20年以上。

在俄勒岡州威爾遜維爾的ESS制造工廠，塑料片用等離子體處理▼

在波特蘭附近的這家公司的工廠里，黃色的機器人在塑料片上涂抹化學物質，然后把它們粘在一起，形成電芯。

在集裝箱內，裝滿電解液的大桶通過泵被輸送到每個電極，這樣電池就可以在陽光照射時吸收可再生能源，在天黑時釋放出來。

這是有希望的第一步。ESS的電池是一種廉價的解決方案，目前儲存的電能大約可以使用12小時，但隨著電網中加入更多的可再生能源，公用事業公司最終將需要能夠持續更長的電池。

例如，9月早些時候，英國各地的風速連續數周保持在低位時，由于儲能不足，電價出現了創紀錄的飆升。Form Energy Inc.等初創企業也在使用儲量豐富且價格低廉的鐵來制造新型電池，其價格可能會比ESS還便宜。

到目前為止，ESS已經商用部署了8 GWh的全鐵液流電池。9月23日，經過6個月的評估后，西班牙電力公司Enel Green Power SpA與ESS簽署了一份同等規模的協議。

SB能源公司的霍斯費爾德同時也是ESS董事會成員，他表示，公司可能會在未來五年內從ESS購買更多的電池容量。

盡管訂單已滿，ESS仍面臨著挑戰。將新電池推向市場是出了名的困難，而這個行業中失敗的初創公司比比皆是。

至關重要的是，鋰離子技術處于領先地位，客戶對其優缺點更加熟悉。ESS必須證明其電池能夠滿足電廠運營商的嚴格要求。

新訂單將幫助ESS在幾周內通過SPAC（Special Purpose Acquisition Company，即特殊目的收購公司）上市，估值為10.7億美元。此次上市將為該公司帶來4.65億美元的凈收入，該公司計劃利用這筆收入擴大業務規模。