竹子等自然“邊角余料”也做儲能電池，但生物質(zhì)電池尚未量產(chǎn)

每經(jīng)記者 胥帥    每經(jīng)編輯 馬子卿    

鋰電池需要鋰礦，液流電池需要釩鈦礦??目前主流的儲能電池都會涉及上游礦產(chǎn)。不過，還有一種生物質(zhì)電池只需要雜木、竹子、酒糟、椰子殼，這些來源于大自然的“邊角余料”。

4月15日，中國電子企業(yè)協(xié)會能源分會在成都舉行了新型儲能主題研討會。《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者在現(xiàn)場獲悉，除鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池等外，現(xiàn)在的儲能路線還要加上生物質(zhì)電池。生物質(zhì)電池的優(yōu)勢是安全性強，且生態(tài)環(huán)保。

研討會現(xiàn)場

 

圖片來源：每經(jīng)記者 胥帥 攝

這一電池路線是新興技術(shù)，目前還沒有進(jìn)入真正意義上的量產(chǎn)階段。

儲能“家族”添了新成員，竹子、酒糟也能變身原材料

雜木、竹子、酒糟、椰子殼，這些來源于大自然的“邊角余料”都能變身為新型儲能電池生產(chǎn)的原材料。

4月15日，中國電子企業(yè)協(xié)會能源分會在成都舉行了新型儲能主題研討會。《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者在現(xiàn)場獲悉，除鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池等之外，現(xiàn)在的儲能路線還要加上生物質(zhì)電池的身影。

所謂生物質(zhì)電池是利用生物體內(nèi)存在的與能量代謝關(guān)系密切的氧化還原反應(yīng)，將生物質(zhì)能直接轉(zhuǎn)化為電能。例如，微生物電池在微生物作用下燃料發(fā)生氧化反應(yīng)釋放電子，介體捕獲電子運送至陽極，電子經(jīng)外電路抵達(dá)陰極，質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜由陽極室進(jìn)入陰極室，氧氣在陰極接收電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)。從特點看，能量轉(zhuǎn)化效率較高，能在常溫常壓甚至低溫環(huán)境下運作，維護(hù)成本低，安全性強，產(chǎn)生的廢氣主要是二氧化碳，生物相容性好。

“就是把大自然的物質(zhì)加工成納米碳，屬于電容性電池……首先考慮的就是安全性。”國瑞惠存（北京）科技有限公司董事長任保茂向記者表示，生物質(zhì)電池的發(fā)電效率較高，在工作過程中不發(fā)生任何電化學(xué)反應(yīng)，適用于具有更高安全保障的寬溫環(huán)境。國瑞惠存（北京）科技有限公司將生產(chǎn)線放在四川，就是因為四川本地的植物多（竹子多），這些都是重要的原材料。

雖然生物質(zhì)電池具有原料可再生、環(huán)境友好等優(yōu)點，但其作為一種相對新興的電池技術(shù)，仍處于發(fā)展階段。目前全球儲能電池市場中，鋰離子電池占據(jù)主導(dǎo)地位。2024年全球儲能電池出貨量達(dá)到369.8GWh，其中寧德時代以接近110GWh的儲能電池出貨量占據(jù)全球29.5%的市場份額。

新型儲能能否緩解相關(guān)產(chǎn)業(yè)關(guān)于安全性的“焦慮”？

在任保茂看來，正是因為生物質(zhì)電池現(xiàn)在的市場容量小，未來的市場空間才大。目前，一些生物質(zhì)電池及其技術(shù)路線已能夠降低生產(chǎn)成本，并滿足光伏項目發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、工業(yè)園區(qū)調(diào)峰儲能、住宅小區(qū)調(diào)峰儲能等多種儲能應(yīng)用場景必需的安全性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性要求。例如，記者在會上了解到，一家無人機企業(yè)也來到現(xiàn)場，其考慮未來的電池采用生物質(zhì)電池。當(dāng)然，這一考慮仍然是安全性的角度。

儲能市場就是增速很高的大行業(yè)，足以容納多種儲能技術(shù)路線的并行。

2024年全球儲能電池出貨量達(dá)到369.8GWh，同比增長64.9%。其中，中國企業(yè)儲能電池出貨量為345.8GWh，占全球儲能電池出貨量的93.5%。2024年全球電化學(xué)儲能行業(yè)市場規(guī)模為565億美元（約合4100億元人民幣）。據(jù)預(yù)測，全球儲能市場規(guī)模將在2030年突破1萬億美元，年均增速超過30%。

目前，不同的儲能技術(shù)路線的應(yīng)用場景也不一樣。鋰離子電池廣泛應(yīng)用于新能源發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能項目，如風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的儲能系統(tǒng)；鉛酸電池目前仍廣泛應(yīng)用于UPS、應(yīng)急電源等領(lǐng)域；鈉硫電池適用于電網(wǎng)儲能、分布式發(fā)電等領(lǐng)域，可用于大規(guī)模儲能系統(tǒng)以平衡電網(wǎng)負(fù)荷；液流電池主要用于長時儲能，如可再生能源發(fā)電的儲能配套。

在電子科技大學(xué)材料與能源學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師吳孟強看來，儲能在當(dāng)下及以后的挑戰(zhàn)是高能與安全協(xié)同、節(jié)能環(huán)保、資源短缺以及低成本化，“綠色低碳循環(huán)產(chǎn)業(yè)方興未艾，先進(jìn)儲能技術(shù)市場化處于提質(zhì)降本關(guān)鍵期”。

清華大學(xué)公共管理學(xué)院劉慶龍教授也希望未來的儲能市場不要就“儲能”談“儲能”，而是要人工智能技術(shù)和儲能結(jié)合，“對電池應(yīng)用市場的監(jiān)測和管理，應(yīng)當(dāng)有一個完整的系統(tǒng)思考和完整的管理模式”。

封面圖片來源：每經(jīng)記者 張建 攝