作為未來(lái)智慧能源的入口，近年來(lái)儲(chǔ)能一直受困于高昂的成本，而無(wú)法在清潔能源市場(chǎng)上大規(guī)模推廣。從材料創(chuàng)新到梯次應(yīng)用，研究人員進(jìn)行了多種嘗試，卻始終無(wú)法從根本上解決這一難題。
日前記者獲悉，一種由廣核聯(lián)達(dá)儲(chǔ)能中心科學(xué)家李宏斌教授自主研發(fā)的新型概念電池——鎂基電池將有望大幅度降低成本，破冰儲(chǔ)能大規(guī)模應(yīng)用障礙。據(jù)李宏斌教授介紹，此新型電池在經(jīng)過(guò)航天航空、海洋等國(guó)防科技領(lǐng)域廣泛應(yīng)用之后，已經(jīng)做好了應(yīng)對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用的所有準(zhǔn)備。
成本更低，只有鋰電池的1/3
據(jù)李宏斌教授介紹，新型鎂基電池目前大致有三類：第一類成為原電池，包括鎂銀、鎂銅等儲(chǔ)備電池，主要應(yīng)用于軍工等特殊領(lǐng)域;第二類是介入醇的有機(jī)物作為電解質(zhì)形成的鎂離子的嵌入和脫出的鎂離子二次電池，此類電池目前尚在實(shí)驗(yàn)中;第三類是摻鎂新型離子電池，也稱燃料電池，其中得到軍方廣泛認(rèn)可的是鎂基鋰電池，已經(jīng)在航天、深海、臨近空間的高空被廣泛運(yùn)用。
而無(wú)論哪種鎂基電池，最主要的材料都是價(jià)格更為低廉的鎂。據(jù)李宏斌教授介紹，目前鎂的市場(chǎng)價(jià)格只有鋁的10%不到，自然界中存在量更加廣泛，材料的成本價(jià)格更低。同時(shí)，相較于鋰電池，鎂基電池從化學(xué)結(jié)構(gòu)上兩個(gè)電子的雙價(jià)位結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，因此利用率更高達(dá)到90%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰電池的38%。在數(shù)據(jù)方面，經(jīng)軍方多年試用數(shù)據(jù)顯示，一度電的成本可以降到1000元以下，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的碳酸鋁、鈉硫電池的6000元均價(jià)，以及目前通用鋰電池的2500元，成本更加低廉。
壽命更長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)3000次以上充放電
在幾種不同應(yīng)用體系中，鎂基電池的表現(xiàn)各不相同。具體到大家普遍關(guān)心的儲(chǔ)能系統(tǒng)，李宏斌教授表示在平均電流0.3-0.5安士之間，鎂基電池的壽命在3000次充放電以上。
此外，“耐低溫是新型鎂基電池更顯著的優(yōu)勢(shì)”。李宏斌教授進(jìn)一步指出，我國(guó)2/3的疆土在高寒高原環(huán)境下，而這些地域也正是風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源蘊(yùn)含豐富的地區(qū)，同時(shí)也是儲(chǔ)能電池需求較多的地域，而鎂基電池由于其選用的化學(xué)材料更加穩(wěn)定的特性，導(dǎo)致其在這些低溫環(huán)境下有更加出色的表現(xiàn)，完全打破目前市場(chǎng)上其他電池受限低溫環(huán)境的僵局。
輕金屬材料，無(wú)污染
同其他電池一樣，鎂基電池的主要材料來(lái)源于鎂，跟鋰一樣同屬于輕金屬材料，對(duì)環(huán)境污染的壓力就就小得多，幾乎可以忽略不計(jì)。
不同于傳統(tǒng)的鉛電池的酸值排放污染，鎂基電池在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中酸已經(jīng)被大大弱化。同時(shí)，在制造過(guò)程中，只要加強(qiáng)反應(yīng)過(guò)程中廢棄物回收，跟目前鋰電池上所做的一樣，就可隨著循環(huán)次數(shù)的不斷增加，鎂基電池的中性特征就會(huì)越發(fā)明顯，到最后完全失去酸性，化合物的本質(zhì)發(fā)生變化，因此不會(huì)造成污染。此外，作為輕金屬而言，李宏斌教授表示，代表著鎂基電池相對(duì)于其他電池重量更輕體積更小，具有更大的發(fā)展空間。
關(guān)于新型鎂基電池的市場(chǎng)空間，李洪斌教授表示，隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能、水電、核電、生物質(zhì)電等清潔能源的發(fā)展，儲(chǔ)能市場(chǎng)的儲(chǔ)備空間極大，加上鎂基電池本身優(yōu)良特質(zhì)，未來(lái)前景不可限量。在市場(chǎng)應(yīng)用方面，據(jù)記者調(diào)查，廣核聯(lián)達(dá)已經(jīng)與十一科技全面合作，以京津?yàn)楹诵模蛟烊A北、華東和華南三大區(qū)域性儲(chǔ)能中心。明年初動(dòng)工，初期鎂基電池產(chǎn)量規(guī)模在30億安士，全國(guó)總體規(guī)模到60億安士，產(chǎn)值達(dá)到400-500億元人民幣。