在化石燃料价格波动的压力下，以及世界竭力摆脱污染性能源的当务之急影响下，全球电网正在嘎吱作响摇摇欲坠。

一个解决方案可能近在眼前，这要归功于一种创新的电池，它是锂离子技术的廉价替代品。

日本软银集团旗下的美国可再生能源公司SB能源公司（SB Energy Corp.）正创纪录地购买ESS公司（ESS Inc.）生产的全铁液流电池（all iron flew battery）。

这家位于美国俄勒冈州的公司表示，它拥有一项新技术，可以将可再生能源储存得更久，并有助于克服一些可靠性问题，这些问题曾导致加州停电和欧洲能源价格创历史新高。

ESS电池▼
这种全铁液流电池采用铁盐和水作为电解液，电池工作时正负极电解液由各自的送液泵强制通过各自反应室循环流动，经过电堆参与电化学反应，实现化学能与电能的转换，从而实现电能的存储与释放。

这种电池将用于公用事业规模的太阳能项目，这些项目遍布美国，使这些太阳能发电厂在太阳落山后仍能提供数小时的电力。

SB能源公司将在未来五年内购买足够5万个美国家庭使用一天的电池。

电池专家、卡耐基梅隆大学机械工程副教授文卡特·维斯瓦纳坦（Venkat Viswanathan）说：“像这种全铁液流电池这样的长时间储能，是向电网添加更多可再生能源的关键。”

克雷格·埃文斯▼
ESS于2011年由现任总裁克雷格·埃文斯（Craig Evans）和首席技术官朱莉娅·宋（Julia Song）创立。

他们认识到，虽然锂离子电池将在交通电气化中发挥关键作用，但更持久的电网储能需要不同的电池。

这是因为尽管锂离子电池的价格在过去10年下跌了90%，但它们的原料（有时包括钴和镍等昂贵金属）限制了价格的下跌幅度。

据ESS称，这项2GWh电池的交易至少价值3亿美元。SB能源公司的首席执行官瑞奇·霍斯费尔德（Rich Hossfeld）表示，这些电池的天才之处在于其简单性。

茱莉娅·宋▼
“电池的电解液是由铁盐和水组成的。”霍斯费尔德说。“与锂离子电池不同，全铁液流电池的制造成本非常低。”

然而，液流电池看起来一点也不像智能手机或电动汽车里的电池。这是因为电解质需要在电池充电或放电时使用泵来进行物理移动。这使得这些电池体积很大，ESS的主要产品是在集装箱里销售的。

它们所占的空间，可以用成本来弥补。用于电网存储的锂离子电池成本高达350美元/KWh。但ESS表示，到2025年，其电池的价格可能会低于200美元/KWh。

至关重要的是，增加太阳能或风力发电厂的存储容量，以应对较长时间的中断，可能不需要购买一个全新的电池。液流电池只需要补充额外的电解质，在ESS的案例中，成本可低至20美元/KWh。

“这是一件非常非常大的事情。”突破性能源风险投资公司（Breakthrough Energy Ventures）的科学负责人埃里克·图恩（Eric Toone）表示。该公司已投资ESS。“我们一直在讨论液流电池，现在它真的实现了。”

俄勒冈州威尔逊维尔ESS工厂的一名工人▼
美国国家航空航天局早在1980年就制造了液流电池。由于这些电池使用的是水，它们为太空应用提供了一个比当时开发的锂离子电池更安全的选择，后者因容易起火而臭名昭著。

霍斯费尔德说，ESS电池已经获得了许可，即使是在山火频发的加州，而在这里锂离子电池是得不到许可的。

尽管如此，全铁液流电池还是存在一个问题。

在充电过程中，电池会产生少量的氢，这是一种化学反应，如果不加以控制，会缩短电池的寿命。宋说，ESS的主要创新是将产生的氢气保存在系统内，从而极大地延长其寿命。

维斯瓦纳坦说：“一旦你关闭了氢的循环回路，你就可以把实验室原型电池变成了可以商业化的电池。”ESS公司的全铁液流电池可以在不降低性能的情况下持续使用20年以上。

在俄勒冈州威尔逊维尔的ESS制造工厂，塑料片用等离子体处理▼
在波特兰附近的这家公司的工厂里，黄色的机器人在塑料片上涂抹化学物质，然后把它们粘在一起，形成电芯。

在集装箱内，装满电解液的大桶通过泵被输送到每个电极，这样电池就可以在阳光照射时吸收可再生能源，在天黑时释放出来。

这是有希望的第一步。ESS的电池是一种廉价的解决方案，目前储存的电能大约可以使用12小时，但随着电网中加入更多的可再生能源，公用事业公司最终将需要能够持续更长的电池。

例如，9月早些时候，英国各地的风速连续数周保持在低位时，由于储能不足，电价出现了创纪录的飙升。Form Energy Inc.等初创企业也在使用储量丰富且价格低廉的铁来制造新型电池，其价格可能会比ESS还便宜。

到目前为止，ESS已经商用部署了8 GWh的全铁液流电池。9月23日，经过6个月的评估后，西班牙电力公司Enel Green Power SpA与ESS签署了一份同等规模的协议。

SB能源公司的霍斯费尔德同时也是ESS董事会成员，他表示，公司可能会在未来五年内从ESS购买更多的电池容量。

尽管订单已满，ESS仍面临着挑战。将新电池推向市场是出了名的困难，而这个行业中失败的初创公司比比皆是。

至关重要的是，锂离子技术处于领先地位，客户对其优缺点更加熟悉。ESS必须证明其电池能够满足电厂运营商的严格要求。

新订单将帮助ESS在几周内通过SPAC（Special Purpose Acquisition Company，即特殊目的收购公司）上市，估值为10.7亿美元。此次上市将为该公司带来4.65亿美元的净收入，该公司计划利用这笔收入扩大业务规模。

原标题：全铁液流电池，将在储能上击败锂电池