电池革命,正在发生

作者: 科学有故事

来源: Bloomberg

发布日期: 2018-02-28 17:00:00

电池技术的发展正在改变我们对能源的看法,特斯拉等公司的努力预示着电池将成为未来能源的重要组成部分。

电池有可能成为我们主要的日常能源吗?它能够让我们的生活环境变好吗?马斯克为什么在拼命建造电池工厂?

清洁能源的未来笼罩着一片阴云。这个问题叫做“削减”,它是让世界摆脱化石燃料的最大障碍。实际上,削减发生在一天中的某些时候,当我们产生过多的风能或太阳能时,我们不得不关闭它。但如果我们将多余的电力输入到巨大的电池中,以便在太阳下山或风停止吹时使用呢?那一天可能比你想象的来得更早。

解决削减问题的最简单方法是能源存储的巨大爆发。理想情况下:电池。但有一个问题。电池仍然太贵了。以德克萨斯州为例。孤星州的四分之一电力来自风能。当风减弱时,德克萨斯人只是启动天然气发电厂来弥补差异。电池价格必须下降一半,才能与德克萨斯州的天然气发电厂竞争。

今天,不到世界电力的千分之一储存在电池中,即使到2040年,最好的预测也表明电池将仅占世界电力供应的3%。但考虑经验曲线。可再生能源是一种技术,而不是燃料,因此价格遵循经济学家所说的经验曲线:我们制造的太阳能越多,我们就越擅长制造它们。事实上,每次世界上的面板数量翻倍,制造成本就会下降28%。太阳能最近成为世界上最便宜的电力,而且只会变得更便宜。

事实证明,电池也发生了同样的事情。随着我们建造更多——通过电动汽车和电力存储——电池的成本暴跌。过去十年已经下降了80%,未来十年可能会再次下降。在这些价格下,德克萨斯州等地的电池存储突然变得不费吹灰之力。我们已经在电力昂贵的地方开始看到这种情况发生。

在夏威夷,热带雨林岛屿考艾岛用太阳能加电池取代了化石燃料电力。特斯拉已经在加利福尼亚和澳大利亚达成了协议,安装世界上最大的电池场。电池大亨埃隆·马斯克表示,他新建造的、人口众多的超级工厂将像机枪子弹一样快速生产电池。它将单枪匹马地将全球供应量翻倍。他希望在2018年开始至少再建造两个超级工厂。

但马斯克正在参与一场军备竞赛。中国公司表示,到2021年,他们将建造相当于三个超级工厂的电池产能。三星、LG化学和其他公司也在加入竞争。现在,这还不是定局。如果电池革命要成功,未来十年必须有数千万人转向电动汽车,以推动经验曲线。但也有新技术即将到来,如硅阳极、固态电池和锂空气,它们可能会让我们在经验曲线上跳跃超过十年,使电池驱动的火车、船只甚至飞机成为可能。

因此,想象一个城市天空清澈无污染,电力廉价且充足的世界。假设20年后,超过一半的世界电力将来自大自然,由电池支持,这并不疯狂。而且它可能比你想象的来得更早。

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