GE押寶“綠色”電池

很多人拿著廢舊電池不知如何處理？傳統鉛酸電池易造成鉛污染的概念深入人心，卻沒有有效的回收途徑。你也許看好電動汽車卻擔心電池動力？最常應用在機動車上的鋰電池不穩定、價格高已成為阻礙電動汽車普及的瓶頸。

如今，GE經過11年研發，投入超過4億美元的鈉鹽電池（Durathon）正在位于美國紐約州的工廠緊鑼密鼓地生產，這種更環保、更高效、更便宜的新型電池成為GE重點研發和商業推廣的明星產品，力圖在競爭激烈的新型蓄電產品中占得一席之地。

這項起源于20世紀80年代石油危機的技術由GE重新啟用，通過GE全球研發中心整合美國、印度、中國研發中心的四五十位科學家參與，不斷優化其中的化學反應機制和材料，并在2012年8月實現商業化突？破。

綠色電池創想

儲能技術是發展智能電網的重要技術支撐，在大規模可再生能源接入、用戶智能化和互動化，以及傳統電網升級方式的變革等領域發揮至關重要的作用。

GE研發的鈉鹽電池也可以稱為納鎳電池，主要原料是氯化鈉和鎳。鈉鹽電池的能量密度是傳統鉛酸電池的兩倍，并可以深度放電3500次以上，使用壽命是鉛酸電池的10倍，

與傳統鉛酸電池相比，鈉鹽電池在使用過程中不會有廢氣和廢液產生。裝配過程也不包括重金屬水溶液操作，不排放有毒廢液，因此也不會產生傳統電池工廠造成的重金屬污染，尤其是鉛污染問題。此外，鈉鹽電池可以經過類似傳統金屬熔煉的過程最后實現完全回收。可以說，鈉鹽電池是一種綠色電池，并已從第三方獲得GE“綠色創想”認證。

而與廣泛使用的鋰電池相比，在能量密度和循環周期上，鈉鹽電池都比鋰電池略高，由于原料容易獲取，大規模制造后將比鋰電池更具成本優勢。目前鋰電池成本大約為600美元/每千瓦時，而GE短期內的目標是將其降至500美元/每千瓦時。如考慮使用壽命，鈉鹽電池的成本甚至有望和傳統鉛酸電池競爭，全生命周期的經濟性更？強。

另外，如果應用到機動車、船舶等交通工具上，鈉鹽電池不存在鋰電池易發生起火爆炸的危險，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℃的環境下都不會受影響，并且因為擁有智能化的電池管理系統還可以有效防止電池過？充。

GE從2000年后開始投資混合動力技術，當時的想法是，為GE交通運輸部門的采礦車、火車頭、船舶等產品提供更加強勁可靠的動力支持。

2007年，GE收購了英國的BetaRD公司，這家公司的發起人之一JLSudworth從20世紀60年代起開始從事鈉鹽電池的研究，是此項技術的重要奠基人之一。憑借著BetaRD公司的技術積累，配合GE全球研發中心的研究，通過優化電池結構設計、改進核心部件以及優化電化學反應機制，GE有效提高了電池的功率密度和安全性能。

2010年，鈉鹽電池項目獲得了GE當年的年度大獎Whitney技術成就獎，標志著這項技術進入了相對成熟的階段。不過這種新型的電池還不是十全十美，它的薄弱環節是功率密度低，所以現階段也不適合安裝在機動車上，還未能實現GE的初衷。

不過GE公司并未停止研發高功率的鈉鹽電池，GE的科學家宣布攜手福特汽車公司和密歇根大學，共同開發智能微型傳感系統。GE表示有了更好的傳感器和全新電池分析系統，相信能夠在延遲電池壽命上取得重大進展，這也將降低電動車的整體成本和購買電動車的補貼。

布局電信、電廠、電動車

從研發之初，GE就在布局這項新技術如何進入商業領域進行實際應用。就如其董事長兼首席執行官伊梅爾特所說：“我們不僅僅發明了一種新電池，更是創造了一項新業務。”GE團隊開始設計高效生產電池的先進制造流程，同時開發進入市場的戰略，以確保順利到達客戶群。

2012年中，Megatron Federal公司與GE簽署了購買6000塊電池的采購合同，并將于2013年交付。Megatron Federal公司是一家位于南非約翰內斯堡的工程公司，主要產品和服務涵蓋發電、輸配電和電信領域。GE的先進電池將能確保尼日利亞電信設施的持續運營，同時有助于柴油發電機供能電信塔的燃料消耗和排放最多降低50%。

該公司電信部門經理BrandonHarcus說：“使用Durathon電池后，我們節約的成本是巨大的，每個電話塔20年間大約節省130萬美元。”

2012年第四季度，GE還為美國公用電力客戶安裝了首個電池儲能系統。鈉鹽電池的商業化應用已經邁出實際步伐。

設計的初衷是為汽車提供動力，但實際的市場切入點卻是電信企業，尤其是在那些電力基礎設施并不完備的新興市場，比如尼日利亞、肯尼亞、印度尼西亞和越南，鈉鹽電池更具有發揮的空間。

在未來全球的能源生態系統中，電池及相關的儲能技術將會成為至關重要的一個環節。于是，GE在交通運輸事業部下面成立了獨立的能源存儲部門，意圖拓展鈉鹽電池的應用領域。而且與電動車市場相比，電信為代表的固定備用電源市場現在更為成熟，市場容量也要更大，因此GE決定以此入？手。

鈉鹽電池的另外一塊戰場是GE有著深厚積累的電力領域，這也是一塊含金量巨大的市場。

讓許多大型電力公司頭疼的問題是電力負荷峰谷差太大，負荷高峰時經常需要拉閘限電，而低谷時，則需要關閉許多機組，這不僅會增加能耗，而且將影響機組的壽命。解決這一問題的方法就是將夜間多余的電量儲存起來在白天使用。目前電力公司采用的方式主要是抽水蓄電，但這種方式有諸多限制，并不易普及。儲能電池因為部署簡單靈活，因而有更好的前景。GE透露，2012年第四季度在公用事業領域的第一個微電網儲能系統已建立。

如今，GE還未進入電動車領域。因為目前全球的電動車市場發展還處在非常初級階段，各種技術競爭相當激烈，鈉鹽電池在電動汽車領域并無明顯優勢，成熟度和NGK的納硫電池相比還存在差距。

當然，GE并沒有忘記混合動力機車市場，等到時機成熟，也許是第二代、第三代鈉鹽電池，就可以為新一代高能效汽車、火車機車和礦用車輛、船舶等領域的混合動力交通提供儲能。隨著新業務的增加，鈉鹽電池在替代傳統電池的同時，也能減少后者對于環境的危害。