中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：今年7月，在美國(guó)紐約Schenectady，GE生產(chǎn)鈉鹽電池Durathon的工廠正式投入商業(yè)化量產(chǎn)。這家電池工廠占地面積大約相當(dāng)于四座足球場(chǎng)，預(yù)計(jì)年生產(chǎn)能力大約為1000兆瓦時(shí)，足以滿足1000戶美國(guó)家庭一個(gè)月的能源需求。在工廠的揭幕儀式上，CEO伊梅爾特宣布將追加7000萬(wàn)美元投資進(jìn)行擴(kuò)建，加上GE已經(jīng)為這家工廠投入的1.7億美元，以及研發(fā)階段的1.5億美元，GE在11年的時(shí)間里已經(jīng)為Durathon電池投入了超過(guò)4億美元的資金。
這一切都值得嗎？
鈉鹽電池技術(shù)最早起源于1980年代。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的石油危機(jī)，這種電池被期望能夠代替石油用于交通工具。但后來(lái)石油價(jià)格大跌，還沒(méi)等這項(xiàng)技術(shù)成熟，公司就對(duì)它失去了興趣。
而現(xiàn)在，當(dāng)石油供應(yīng)再度緊張，開(kāi)發(fā)新能源成為一種潮流，GE決定重新啟用這項(xiàng)技術(shù)。它在2007年收購(gòu)了英國(guó)公司Beta R&D，正是這家公司在1980年代率先開(kāi)發(fā)出了鈉鹽電池。通過(guò)這次收購(gòu)，GE得到了對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的多年積累。
隨后，GE全球研發(fā)中心整合了美國(guó)、印度、中國(guó)研發(fā)中心的四五十位科學(xué)家參與到這個(gè)項(xiàng)目中，并且還獲得公司了CEO伊梅爾特的專項(xiàng)基金支持，不斷優(yōu)化其中的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制和材料，并且將重點(diǎn)放在了商業(yè)化領(lǐng)域。
這是因?yàn)樵?001年，GE集團(tuán)的運(yùn)輸業(yè)務(wù)部門接到一項(xiàng)新任務(wù)：如何通過(guò)電氣化改造讓柴油動(dòng)力火車頭的能效更高，比如能否回收剎車時(shí)的熱能，并且減少排放。在北美市場(chǎng)，柴油機(jī)火車較為普遍，但目前還沒(méi)有一項(xiàng)電池技術(shù)能滿足其電氣化的需求。GE在研究了鋰電池、鉛酸電池等當(dāng)時(shí)較為成熟的電池技術(shù)后，將目光鎖定在了鈉金屬鹵化物電池技術(shù)，也就是制造鈉鹽電池。
“目前車用電池以鋰電池為主，主要問(wèn)題是成本高，安全性能差，電池在室外低溫條件下難充電，而且每輛純電動(dòng)車的電池成本至少需要一萬(wàn)美元。”GE中國(guó)研發(fā)中心電化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理黃群健博士告訴《第一財(cái)經(jīng)周刊》。
但隨著研發(fā)的日趨成熟，GE發(fā)現(xiàn)電池應(yīng)用于混合動(dòng)力交通的時(shí)機(jī)并不成熟，他們必須另尋商業(yè)化應(yīng)用的方向。
“我們能看到的是在電動(dòng)汽車電池產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)有了眾多競(jìng)爭(zhēng)者，在技術(shù)以及商業(yè)化方面一直未有重大突破，而在產(chǎn)能上已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)剩，其中不乏一些優(yōu)秀的企業(yè)都出現(xiàn)了嚴(yán)重的經(jīng)營(yíng)困難。”GE全球研發(fā)中心儲(chǔ)能研發(fā)平臺(tái)負(fù)責(zé)人Glen Merfeld說(shuō)。在美國(guó)，曾得到奧巴馬政府大力支持的明星公司，比如A123，最近申請(qǐng)了破產(chǎn)保護(hù)，其它國(guó)家的電動(dòng)車公司日子也并不好過(guò)。
在電動(dòng)車領(lǐng)域受阻，這當(dāng)然不是電池本身的問(wèn)題。Durathon鈉鹽電池包含了30項(xiàng)專利，它的原料是極易獲得的氯化鈉和鎳，它們沒(méi)有毒性，首次充電后在負(fù)極室形成鈉金屬，在正極室形成氯化鎳，由此不斷充放電循環(huán)使用。同鋰電池相比，鈉鹽電池不存在發(fā)生起火爆炸的危險(xiǎn)，氯化鎳本身可作為非常好的滅火材料。這種電池的性能在－20℃到60℃的環(huán)境下，都不會(huì)受影響。另外，它因?yàn)閾碛兄悄芑碾姵毓芾硐到y(tǒng)可有效防止電池過(guò)充。
更重要的是，同另一種廣泛使用并且更便宜的鉛酸電池相比，鈉鹽電池是一種環(huán)保的綠色電池：在使用過(guò)程中無(wú)廢氣或廢液產(chǎn)生，因此不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)的電池廠所面臨的重金屬污染，特別是鉛污染的問(wèn)題；鈉鹽電池是可以回收的，其中的金屬物質(zhì)通過(guò)類似傳統(tǒng)的金屬熔煉的過(guò)程就可以實(shí)現(xiàn)回收利用。
這款電池已經(jīng)從第三方獲得GE“綠色創(chuàng)想”認(rèn)證。除了環(huán)保這一優(yōu)勢(shì)外，Durathon電池僅為傳統(tǒng)鉛酸電池的一半大，但能量密度是其兩倍以上，并且使用壽命比鉛酸電池長(zhǎng)10倍。
GE將電信行業(yè)作為新的突破口。“電信業(yè)并不是對(duì)價(jià)格不敏感，相反的，他們一直在尋找能夠控制成本的辦法，從這一點(diǎn)來(lái)看，Durathon電池是有優(yōu)勢(shì)的。不同類電池的特性決定了其適用于不同的領(lǐng)域，Durathon電池能量性非常突出，我們決定把它的市場(chǎng)定位在通信電源領(lǐng)域，這是最合適的。”Glen Merfeld對(duì)《第一財(cái)經(jīng)周刊》說(shuō)。他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，GE從未放棄在混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛上使用這種電池，首先選擇電信領(lǐng)域是因?yàn)楣潭▊溆秒娫词袌?chǎng)更為成熟，目前市場(chǎng)容量遠(yuǎn)大于尚未成熟的電動(dòng)車市場(chǎng)。
對(duì)GE來(lái)說(shuō)，通信電源是一個(gè)全新的領(lǐng)域，但并不意味著這是一個(gè)小眾的市場(chǎng)。閥控密封式鉛酸蓄電池在這個(gè)領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率達(dá)到90%以上，主要用于通信基站和中心機(jī)房的后備電源，采購(gòu)金額約占電信固定資產(chǎn)投資的2%至3%。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起讓通信行業(yè)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，也帶動(dòng)了對(duì)電池的需求。比亞迪(16.00,-0.25,-1.54%)就已經(jīng)與中國(guó)三大通信商簽訂了戰(zhàn)略協(xié)議，并且在去年11月與中國(guó)南方電網(wǎng)共同完成了中國(guó)第一座兆級(jí)的鐵電池儲(chǔ)能電站，比亞迪預(yù)計(jì)這將會(huì)給自己帶來(lái)價(jià)值100億美元的市場(chǎng)。
在越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保政策的壓力下，鉛酸電池被淘汰是遲早的事。而這正是環(huán)境友好，并且在性能上更突出的Durathon電池替代它的最好時(shí)候。
南非的Megatron Federal公司成為了GE的第一個(gè)電信領(lǐng)域客戶。2012年，這家公司與GE簽署了購(gòu)買6000塊電池的采購(gòu)合同，這些電池將于2013年交付。Megatron Federal公司是一家位于南非約翰內(nèi)斯堡的工程公司，主要產(chǎn)品和服務(wù)涵蓋發(fā)電、輸配電和電信領(lǐng)域。GE的電池將能確保它們?cè)谀崛绽麃嗠娦旁O(shè)施的持續(xù)運(yùn)營(yíng)，由柴油發(fā)電機(jī)供能的電信塔的燃料消耗和排放，也可以減少50%。
Glen Merfeld解釋這批電池的作用時(shí)說(shuō)：“柴油發(fā)電機(jī)單獨(dú)使用時(shí)，能效并不高，所以，通常都需要安裝多于實(shí)際使用量的柴油發(fā)電機(jī)組，而配合電池使用則可以使柴油發(fā)電機(jī)以最高的效率運(yùn)行，可以節(jié)約20%到50%的燃料，從而更加經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。”Megatron Federal的電信部門經(jīng)理Brandon Harcus也相信使用GE的Durathon電池之后將會(huì)給公司帶來(lái)巨大的實(shí)惠。“燃料上節(jié)約了53%，維修費(fèi)上就可節(jié)約45%，60%的柴油發(fā)電機(jī)組更換費(fèi)用也可省去，我們?cè)谀崛绽麃喌膽?yīng)用，每個(gè)電話塔使用20年，總共大約可以節(jié)省130萬(wàn)美元。而使用的燃料越少，產(chǎn)生的二氧化碳也越少。”Brandon Harcus說(shuō)。
緊接著，美國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)和配電網(wǎng)也向GE發(fā)來(lái)訂單。美國(guó)公用事業(yè)(1500.739,-25.52,-1.67%)領(lǐng)域第一個(gè)微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)預(yù)計(jì)會(huì)在今年第四季度建成。“電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠幫助整合可再生能源發(fā)電，使這些間歇性、波動(dòng)性的電力能夠穩(wěn)定輸送，為終端消費(fèi)者提供更廉價(jià)的能源，這是全球的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，我們絕大部分的銷售都將面向這個(gè)市場(chǎng)。” Glen Merfeld說(shuō)。
按照CEO伊梅爾特的設(shè)想，Durathon電池幾年后能為GE能源儲(chǔ)存方面帶來(lái)十億美元的收入。
GE第一代鈉鹽電池將主要用于數(shù)據(jù)中心和通訊基站的備用電源。不過(guò)，GE能做的，不只是賣電池這么簡(jiǎn)單，還包括從電池衍生出來(lái)的其他技術(shù)，包括電池管理系統(tǒng)、電力電子技術(shù)、電池封裝技術(shù)等等。
當(dāng)然，這家公司沒(méi)有忘記混合動(dòng)力機(jī)車市場(chǎng)，等到時(shí)機(jī)成熟，也許就是第二代第三代Durathon電池，就可以為新一代高能效汽車、火車機(jī)車和礦用車輛、船舶等領(lǐng)域的混合動(dòng)力交通提供儲(chǔ)能。隨著新業(yè)務(wù)的增加，Durathon電池在替代傳統(tǒng)電池的同時(shí)，也能減少后者對(duì)于環(huán)境的危害。
