家庭能源存储进入新时代 锂锰钴电池得到应用
时间:2015-10-26 08:39来源:麻省理工科技评论 作者:西顾
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磷酸铁锂电池的缺点是，它的容量远低于其他类型的锂离子化学材料电池。
在住宅用太阳能发电装置爆炸式增长的推动下，家庭能源存储市场突然变得火热起来，而在今年年初特斯拉（Tesla）宣布推出能源墙（Powerwall）电池之前，这几乎还是一个不受关注的市场。
在住宅用太阳能发电装置爆炸式增长的推动下，家庭能源存储市场突然变得火热起来，而在今年年初特斯拉（Tesla）宣布推出能源墙（Powerwall）电池之前，这几乎还是一个不受关注的市场。
希姆普利菲电力公司（SimpliPhi Power）推出的装置有助于降低电网负荷，且可接入更多可再生能源电力。图为该公司为洛杉矶水电局（Los Angeles Department ofWater and Power）提供的装置在住宅用太阳能发电装置爆炸式增长的推动下，家庭能源存储市场突然变得火热起来，而在今年年初特斯拉（Tesla）宣布推出能源墙（Powerwall）电池之前，这几乎还是一个不受关注的市场。
上月中旬，在美国阿纳海姆举行的太阳能国际展（SolarPower International Show）上，一家名为希姆普利菲电力（SimpliPhiPower）的公司推出了针对家庭和小企业用户的轻量化电池系统。相比于其他锂离子电池，该系统的生命周期更长，且不需要昂贵的冷却和通风系统。
在希姆普利菲电力推出该系统几周前，另一家名为奥里森（Orison）的能源存储提供商发布了其设计的小型即插即用电池系统。不同于希姆普利菲电力的电池系统和特斯拉的能源墙系统，奥里森的这款产品并不需要复杂的安装过程，家庭或小企业安装亦不需要相关许可。
实际上，奥里森还没有开始销售它的产品；该公司计划在众筹平台Kickstarter发起融资活动，接受预售订单，并准备在2016年年初开始发售产品。它的创新主要集中在电池的控制和传输系统上：只需插到墙壁插口上，该电池即可实现双向的电流流动；在电流流动时，它会自行充电，而在电力中断时，它会向家庭电路输送电力。
随着住宅用太阳能电池板的日益普及，可从这些装置获取并存储电力的电池越来越受关注。未来，这样的存储系统不仅有益于房主，因为在获取所需电力的方式和时间上，他们有了更大的自主权，而且也有益于电力部门，因为人们会把电力需求转向非高峰时段，从而降低系统的负荷。
目前，尽管特斯拉高调进入家庭能源存储市场，但对大多数消费者来说，这样的电池仍过于高昂和笨重。美国最大的太阳能供应商——太阳城公司（SolarCity）已于今年夏天开始提供使用能源墙的混合太阳能存储系统，但目前仅可用于新建住宅。而在今年早些时候，竞争对手爱迪生太阳能公司（SunEdison）并购太阳能电池阵和能源存储集成商——太阳能电网存储公司（Solar Grid Storage），但对家庭能源存储市场来说，这到底意味着什么尚不清楚。
对部分用户来说，终极目标是彻底摆脱电网束缚：安装足够多的太阳能装置和足够多的存储装置，与电网脱离关系。但对大多数人来说，这都不是近期目标。“在这个市场中，我们认为人们仍将依赖于电网，但基于分布式发电和存储，电网会成为后备系统。”希姆普利菲电力首席执行官凯瑟琳·冯·伯格（Catherine Von Burg）说。
奥里森的产品将会使用锂锰钴电池，但公司首席执行官埃里克·克利夫顿（Eric Clifton）拒绝透露供应商的名称。而希姆普利菲电力利用的则是一种相对较新的电池材料——磷酸铁锂。由于该电池负极中并不含钴，因而也就更少受制于材料匮乏（钴是一种稀缺资源，且价格昂贵）；更重要的是，它不易发热——锂离子电池容易发热，而且极易引发热失控（这种失去控制的制热会毁坏电池），甚至会导致起火。
磷酸铁锂电池虽然已被大量使用，比如BAE系统公司（BAE Systems）制造的混合动力客车就采用了该技术，但到目前为止，它还没有被广泛应用于分布式、固定型能源存储系统中。希姆普利菲电力公司的技术基于的是电池先驱者约翰·古迪纳夫（John Goodenough）最先开发的化学材料。
磷酸铁锂电池的缺点是，它的容量远低于其他类型的锂离子化学材料电池。美国宾汉顿大学（Binghamton University）材料研究所主任、能源存储科学家斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）举例说，与锂钴氧化物电池相比，它的容量要低50%左右。“如果你有存放车库，那没问题。”惠廷厄姆说，“在不考虑体积的情况下，它是最佳选择。”
奥里森所提供系统的起步售价约为1600美元，可提供2千瓦时的电力（美国家庭每天平均用电约为30千瓦时）。能源墙起步售价为3000美元，可提供7千瓦时的电力。这虽足以维持几个小时的照明，但无法满足一个家庭的全天用电需求。希姆普利菲电力尚未公布其家用系统的价格。目前，房主和小型企业主是否会为数千美元的能源存储埋单仍不得而知。
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