中國儲能網(wǎng)訊：近期，美國《MIT科技評論》評選出了“2016全球最聰明的50家公司”。這份榜單囊括了諸如亞馬遜、特斯拉、Facebook和Alphabet等大家耳熟能詳?shù)拇笃髽I(yè)，也有微軟、Bosch、Intel等在各自領(lǐng)域具備領(lǐng)袖地位的企業(yè)，同時還包括23andMe、24M、滴滴出行等今年剛上榜卻野心勃勃的創(chuàng)業(yè)公司。這次評選中，能源領(lǐng)域共有六家企業(yè)上榜，由卡內(nèi)基梅隆大學的教授Jay Whitacre創(chuàng)立的Aquion Energy位列榜單第五位。
“創(chuàng)新性的電池使得這家創(chuàng)業(yè)公司在異常艱難的行業(yè)中變得與眾不同的成功?！薄狝quion Energy的頒獎詞
Aquion Energy成立于2007年，Whitacre教授在卡內(nèi)基梅隆大學的支持下開始研究低成本的電化學方法來擴大儲能，他一直在尋找一種方法來制造價格低廉且易于生產(chǎn)的電池，用以滿足全球不斷增長的能源需求，同時也增長了可再生能源的使用。2008年，Whitacre教授成功制造出了第一個水系混合離子電池（Aqueous Hybrid Ion battery，以下簡稱AHI電池），引起了風投公司Kleiner Perkins Caufield和Byers的關(guān)注。
Aquion Energy是面向耐久固定型儲能應(yīng)用的水系混合離子專利電池和電池系統(tǒng)制造商。AHI電池經(jīng)優(yōu)化適合于離網(wǎng)和微電網(wǎng)、能源管理及電網(wǎng)級應(yīng)用的日常深度放電。Aquion高性能、安全性、可持續(xù)且具有成本效益的電池為客戶提供行業(yè)領(lǐng)先的價值。Aquion電池系統(tǒng)提供靈活、模塊化能量儲存，支持廣泛采用可再生能源技術(shù)，如風能和太陽能，減少對化石燃料的依賴并優(yōu)化現(xiàn)有并網(wǎng)發(fā)電資產(chǎn)。成立至今，Aquion Energy已經(jīng)獲得了包括比爾·蓋茨、凱鵬華盈基金、能源行業(yè)巨頭殼牌和道達爾在內(nèi)的十三個投資方共計一億六千兩百多萬美元的投資。
迅速增長的儲能需求與鈉離子電池
隨著世界電網(wǎng)的發(fā)展和可再生能源（風能、太陽能、微型斯特靈發(fā)動機、固體氧化物燃料電池）的迅速增長，對大型二次能量存儲系統(tǒng)的需求也在激增。據(jù)統(tǒng)計，到2021年全球固定儲能市場的需求將超過200億美元。經(jīng)檢測對比，鈉離子電池非常適用于儲能領(lǐng)域，如公共事業(yè)機構(gòu)需要廉價、持久耐用的方法來儲存電廠生產(chǎn)的多于能量，尤其是太陽能和風電場這些間歇性的電力。
Aquion Energy公司采用水性電解液和儲量十分豐富的鈉和錳開發(fā)了一種新的鈉離子電池。這種電池成本低廉，預期300美元/kWh，不到鋰離子電池使用成本的三分之一。第三方測試表明，Aquion Energy的電池可以實現(xiàn)持續(xù)5000次以上的充放電循環(huán)，且效率均在85%以上。
Aquion的鈉離子電池的陽極為活性炭，陰極為鈉錳基材料，電解質(zhì)為Na2SO4水溶液。鈉離子電池的原理和鋰離子電池相似，不同的是鈉離子儲量更豐富，成本更低。同時，鈉離子的電化學特性與鋰離子非常相似，但鈉離子在水溶液中的離子傳導率要比鋰優(yōu)良很多?？梢栽谒芤褐泄ぷ鞯拟c基嵌入材料中只有鈉錳基正極材料最具成本效益，而有潛力作為陽極的材料中也只有低成本活性炭具有特別吸引人的魯棒性和性能特征，因此Aquion的鈉離子電池不僅使用起來更容易，價格也更加便宜。此外，與使用有機電解質(zhì)的電池相比，水溶液電解質(zhì)不會限制電池中離子的擴散，因此極板不需要做得很薄，有利于降低成本，同時制造工藝也更加簡單。更吸引人的是，Aquion的鈉離子電池所使用的材料都是無毒的，電池可以100%回收。
水系混合離子（AHI）電池
2015年4月，Aquion Energy宣布AHI S20與S20-P產(chǎn)品系列成為全球首批榮獲Cradle to Cradle Certified （“搖籃到搖籃”）青銅級認證的電池，Cradle to Cradle Certified 認證是各行業(yè)公認的質(zhì)量標志，旨在為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品研發(fā)提供持續(xù)改進途徑。
AHI電池使用鹽水電解液、碳復合陽極、錳氧化物陰極及合成棉隔膜制成。這種獨一無二的環(huán)保型電化學設(shè)計通過了Cradle to Cradle產(chǎn)品認證計劃，是全球首款在該認證計劃方法論的綜合標準下通過認證的電池。該電池不含重金屬和有毒化學物質(zhì)，而且非易燃、不易爆，這些優(yōu)良特性使其成為全球最安全的電池，該電池適用于原始環(huán)境、島嶼、家庭和企業(yè)。
AHI電池證明了設(shè)計一款可持續(xù)產(chǎn)品并不會犧牲產(chǎn)品的性能，是與可再生能源發(fā)電系統(tǒng)匹配的理想儲能解決方案。具有成本效益的儲能系統(tǒng)有助于系統(tǒng)所有者最大化太陽能和風能的自用消耗，減少對柴油的依賴，控制峰值能量成本，管理間歇性并確保穩(wěn)定性。AHI S20與S20-P電池可為住宅太陽能、離網(wǎng)和微電網(wǎng)應(yīng)用提供多年免維護運行的強健性能。
MBDC認證服務(wù)總裁Jay Bolus表示，Aquion Energy在研發(fā)該產(chǎn)品的過程中每一步都做出了明智的設(shè)計決策，直至最終研發(fā)出體現(xiàn)Cradle to Cradle設(shè)計框架之精髓——安全材料、永續(xù)循環(huán)的產(chǎn)品。作為首款，也是唯一一款獲得Cradle to Cradle認證的電池，水系混合離子S-Line系列產(chǎn)品是對Aquion Energy團隊研發(fā)環(huán)境友好型可再生能源存儲創(chuàng)新電池的多年努力的有力證明。
這些成就并沒有讓Aquion Energy停止在儲能領(lǐng)域的研發(fā)腳步。考慮到全球范圍內(nèi)可再生能源系統(tǒng)將部署大量的電池，使用清潔、可持續(xù)的電池十分重要。因此，Aquion仍舊致力于弄清楚是否可以創(chuàng)造新的電池技術(shù)，即具備環(huán)境可持續(xù)性、安全性及良好成本效益，同時又能滿足離網(wǎng)和并網(wǎng)固定型儲能應(yīng)用的嚴格性能要求的電池技術(shù)。
