用水制造氫電池看起來(lái)簡(jiǎn)單，但實(shí)際操作有多困難？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-06 20:50
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FC電池類似于存儲(chǔ)器中HDD或是磁帶的定位
根據(jù)數(shù)據(jù)記錄（存儲(chǔ)器）技術(shù)的特性差異進(jìn)行區(qū)分（a），以及根據(jù)各種蓄電/存儲(chǔ)能量技術(shù)的特性差異（b）進(jìn)行比較。在成本和響應(yīng)性方面，LIB電池類似于存儲(chǔ)器技術(shù)中閃存一樣的存在。另一方面，F(xiàn)C電池對(duì)應(yīng)于HDD和磁帶。類似于存儲(chǔ)技術(shù)中結(jié)合不同特性的技術(shù)使得個(gè)人計(jì)算機(jī)等成為更加有用的設(shè)備，利用蓄電/能量存儲(chǔ)技術(shù)的組合也有可能產(chǎn)生更高價(jià)值。
LIB作為能量?jī)?chǔ)存技術(shù)在相對(duì)短時(shí)間內(nèi)充放電用途上由于高效率等優(yōu)勢(shì)實(shí)用價(jià)值高，但用于大規(guī)?；蜷L(zhǎng)期存儲(chǔ)的目的則成本太高。與之相反，F(xiàn)C電池在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)充放電用途上性能優(yōu)異，可以成為非常低成本的長(zhǎng)期存儲(chǔ)手段。如果LIB和FC互相補(bǔ)充對(duì)方的弱點(diǎn)，則在一些目前各自單獨(dú)都無(wú)法完成的用途上產(chǎn)生新突破的可能性極其高。
LIB和FC電池兩面夾擊“抽水蓄電“
甚至還出現(xiàn)了將上述觀點(diǎn)細(xì)化研究形成的論文，考慮了制造成本和使用成本的長(zhǎng)期變化，以及使用的差異等。2019年1月，英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員展示了9種儲(chǔ)能技術(shù)的最低利用成本的應(yīng)用及這些技術(shù)隨時(shí)間的變化，包括LIB和FC電池。
（a）最便宜的節(jié)能技術(shù)隨著時(shí)期不同而變化
（b）如果不能使用壓縮空氣和抽水蓄能發(fā)電前提下，2030年后的狀態(tài)
未來(lái)的LIB和燃料電池/氫將成為主要的存儲(chǔ)技術(shù)
英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院（a）研究人員所展示的放電頻率和放電時(shí)間成本競(jìng)爭(zhēng)力最高的技術(shù)。對(duì)九種技術(shù)（LIB電池，F(xiàn)C/氫，NAS（鈉-硫）電池，鉛（Pb）電池，氧化還原液流釩利用率（VRFB），空氣壓縮，抽水發(fā)電蓄能，風(fēng)車，雙電層電容器）從2015年到2050年的成本變遷進(jìn)行了比較。色密度越高，成本競(jìng)爭(zhēng)力越高?？v軸的放電時(shí)間與功率容量和備用容量等高相關(guān)，這意味著，只要放電時(shí)間越長(zhǎng)，放電頻率越?。ㄗ笊蠀^(qū)域）就越適合大容量的電量?jī)?chǔ)存。2040年，LIB電池將部分取代抽水蓄能發(fā)電的主要應(yīng)用，而FC/氫氣已確立了其大型電力的儲(chǔ)備技術(shù)地位。如假設(shè)抽水蓄能發(fā)電不能使用，2030年后FC/氫氣和LIB將變成新的兩大儲(chǔ)能技術(shù)（b）。
根據(jù)這一推測(cè)，成本競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的LIB電池取代的將不是FC電池而是抽水發(fā)電。2015年左右抽水發(fā)電成本最低的許多地區(qū)將在2040年被LIB電池取代。雖然抽水蓄能發(fā)電和LIB的“邊界”在2015年重點(diǎn)放在放電是否超過(guò)1小時(shí)，但到了2040年后LIB價(jià)格大幅下降，甚至到放電需要12小時(shí)的一些用途上，LIB都能體現(xiàn)出成本優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)數(shù)據(jù)記錄（存儲(chǔ)器）技術(shù)的特性差異進(jìn)行區(qū)分（a），以及根據(jù)各種蓄電/存儲(chǔ)能量技術(shù)的特性差異（b）進(jìn)行比較。在成本和響應(yīng)性方面，LIB電池類似于存儲(chǔ)器技術(shù)中閃存一樣的存在。另一方面，F(xiàn)C電池對(duì)應(yīng)于HDD和磁帶。類似于存儲(chǔ)技術(shù)中結(jié)合不同特性的技術(shù)使得個(gè)人計(jì)算機(jī)等成為更加有用的設(shè)備，利用蓄電/能量存儲(chǔ)技術(shù)的組合也有可能產(chǎn)生更高價(jià)值。
LIB作為能量?jī)?chǔ)存技術(shù)在相對(duì)短時(shí)間內(nèi)充放電用途上由于高效率等優(yōu)勢(shì)實(shí)用價(jià)值高，但用于大規(guī)?；蜷L(zhǎng)期存儲(chǔ)的目的則成本太高。與之相反，F(xiàn)C電池在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)充放電用途上性能優(yōu)異，可以成為非常低成本的長(zhǎng)期存儲(chǔ)手段。如果LIB和FC互相補(bǔ)充對(duì)方的弱點(diǎn)，則在一些目前各自單獨(dú)都無(wú)法完成的用途上產(chǎn)生新突破的可能性極其高。
LIB和FC電池兩面夾擊“抽水蓄電“
甚至還出現(xiàn)了將上述觀點(diǎn)細(xì)化研究形成的論文，考慮了制造成本和使用成本的長(zhǎng)期變化，以及使用的差異等。2019年1月，英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員展示了9種儲(chǔ)能技術(shù)的最低利用成本的應(yīng)用及這些技術(shù)隨時(shí)間的變化，包括LIB和FC電池。
（a）最便宜的節(jié)能技術(shù)隨著時(shí)期不同而變化
（b）如果不能使用壓縮空氣和抽水蓄能發(fā)電前提下，2030年后的狀態(tài)
未來(lái)的LIB和燃料電池/氫將成為主要的存儲(chǔ)技術(shù)
英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院（a）研究人員所展示的放電頻率和放電時(shí)間成本競(jìng)爭(zhēng)力最高的技術(shù)。對(duì)九種技術(shù)（LIB電池，F(xiàn)C/氫，NAS（鈉-硫）電池，鉛（Pb）電池，氧化還原液流釩利用率（VRFB），空氣壓縮，抽水發(fā)電蓄能，風(fēng)車，雙電層電容器）從2015年到2050年的成本變遷進(jìn)行了比較。色密度越高，成本競(jìng)爭(zhēng)力越高?？v軸的放電時(shí)間與功率容量和備用容量等高相關(guān)，這意味著，只要放電時(shí)間越長(zhǎng)，放電頻率越?。ㄗ笊蠀^(qū)域）就越適合大容量的電量?jī)?chǔ)存。2040年，LIB電池將部分取代抽水蓄能發(fā)電的主要應(yīng)用，而FC/氫氣已確立了其大型電力的儲(chǔ)備技術(shù)地位。如假設(shè)抽水蓄能發(fā)電不能使用，2030年后FC/氫氣和LIB將變成新的兩大儲(chǔ)能技術(shù)（b）。
根據(jù)這一推測(cè)，成本競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的LIB電池取代的將不是FC電池而是抽水發(fā)電。2015年左右抽水發(fā)電成本最低的許多地區(qū)將在2040年被LIB電池取代。雖然抽水蓄能發(fā)電和LIB的“邊界”在2015年重點(diǎn)放在放電是否超過(guò)1小時(shí)，但到了2040年后LIB價(jià)格大幅下降，甚至到放電需要12小時(shí)的一些用途上，LIB都能體現(xiàn)出成本優(yōu)勢(shì)。
