锂离子电池技术再度成为年度可再生能源节能(renewableenergyfestival)中最受瞩目的关键。锂离子电池正逐渐从电子装置的电力来源,转而成为混合动力车所采用的一项储能技术。事实上,在这场中西部可再生能源协会(MidwestRenewableEnergyAssociation)的专家们齐聚的活动中,专家们表示,储存技术已然成为推动可再生能源过程中的圣杯。虽然大部分的重点都集中在锂离子电池技术最新的工程技术创新上,但能源顾问暨RightHandEngineering创办人RandyRichmond指出,现在,藉由这类展会,让消费者了解还有什么要做,以及他们能够做什么,已经开始激荡出草根型的个人电源开发运动了。
对一般使用者和工程师来说,创新可能有着截然不同的意义,Richmond说。因此,最大的创新或许会来自于像我国制造的锂离子电池相同的可用产品。这也是一种创新,因为我可以同时获得电池,以及很便宜的价格。
今天,我们可以看到很多像磷酸锂铁化学电池这类产品,但这些设备必须应用在目前还不普及的家用可再生能源系统中,Richmond说。我认为家用可再生能源系统必然会到来,但包括我和厂商在内,现在才刚刚开始去构思这类产品。
专家预测,针对混合动力车等可再生能源应用的锂离子电池技术,仍要几年时间来推动商业化。最重要原因是目前铅酸电池仍居市场主流,以及投资锂离子电池技术所需的高昂前期投资成本。
可能要到三年后,我们才会看到真正能应用到这些新兴电池技术的设备出现,Richmond说。当然,从现在起,未来三年内电池技术仍将不断提升,届时我们可能会看到比现在更加先进的技术。
目前重要的新兴技术包括锂气(lithiumair)和碳奈米管技术。后者可以结合使用不同的化学电池。它可能会将今天的锂离子电池容量提升三倍,Richmond预测,但新的问题也可能随之出现,像是要新的充电控制设备等。
Richmond的小型公司展示了将2001年份GMC卡车改装成电动汽车以后,能够从投资在新兴电池技术上所获得的潜在回报。他拿掉了卡车的铅酸电池,换上了由48个3.3V磷酸锂铁(lithiumironphosphate)电池组成的电池包,放置在卡车底部。他大约投资了12,000美元,但卡车的可行驶距离和速度都倍增。
但对所有电池来说,充电都是一大问题。因此,Richmond在电池管理系统方面额外投资了3,200美元,以防止电池过度使用或处在未充电状态。
而像是从内燃机引擎转换到电动汽车等应用,则为新兴电池技术展现出更可行的商业化前景,然而,可再生能源能否满足未来美国的能源需求?上周美国可再生能源实验室(NationalRenewableEnergyLab)公布一项调查,该调查预测,目前的可再生能源来源在结合更多弹性的电力网格后,将可望在2050年为美国供应80%的所需电力。
该调查指出,达到此一目标的关键技术,就在于改善网格储存(gridstorage)。