随着电动汽车和电网储能应用的需求激增，电网储能行业正在迅速发展。然而，锂离子电池供应链的复杂性和风险促使我们重新评估替代技术。在《电池新闻》的一次独家采访中，行业专家强调了对流动电池（尤其是以水为基础的系统）的日益关注，认为它们是一种更安全、可持续的解决方案。这些电池不仅可以降低锂离子技术固有的火灾风险，还提供了更稳定、道德的供应链，使其成为未来电能储存的有力选择。

当前电网储能行业的现状

电能储存行业目前正处于蓬勃发展的时期。价格不断下降，市场规模已经相当可观，电池产业正迎来前所未有的机遇。

锂离子电池的生产正在因电动汽车和电网储能的需求而经历繁荣。那么，为什么我们需要倡导使用流动电池呢？

虽然锂离子电池的生产正在繁荣，但其供应链却充满了复杂性和风险。锂离子电池使用的关键材料包括锂、石墨、镍、锰等，这些矿物资源在全球的分布并不均匀，且其集中地可能涉及地缘政治、环境和人权等方面的问题。

以锂为例，当前最大供应国有智利、玻利维亚、澳大利亚和中国。在前面三国，当地居民对锂矿开采的环境影响表现出强烈反对。而在中国，地缘政治紧张使得像美国这样的国家对这样的潜在不稳定供应国产生顾虑。即使是石墨，在美中之间的贸易战中也变得复杂。

此外，电池制造也进一步复杂化了供应链。目前，中国制造商与美国制造商的比例超过10:1，这不仅给锂离子电池的供应链带来了挑战，也让其制造过程成为能源安全的一个隐患。

美国政府如何促进国内电池生产？

到目前为止，美国通过“软措施”和“硬措施”来鼓励国内电池生产。

“通货膨胀削减法案”是拜登2022年气候立法的关键内容，其中包括针对国内电池生产的大量支持（主要是税收优惠）。同时，政府在关键矿物供应链问题上也积极推进“矿产安全伙伴关系”。

与此同时，关税成为主要的“硬措施”。拜登政府最近提高了对中国制造的电动车和电池的关税，旨在反制外界认为的中国政府对那些行业的极其慷慨的支持导致的“人为低价”。

采用软硬结合的策略是因为政府希望确保供应链的安全和促进国内就业增长。他们不想在能源转型计划中依赖中国，而且希望任何因美国电池需求增加而产生的就业机会能在美国而不是中国实现。

为什么我们需要一种无火灾风险的电池选项？

随着电池安装数量和规模的增加，能源储存行业急需一种无火灾风险的电池选项。尽管磷酸锂电池的可燃性较低，但其火灾风险依然显著，且对消防员来说处理起来特别困难。考虑到锂离子电池火灾的持续时间和危险性，行业需要一种零火灾风险的解决方案，以便在不妥协安全性的情况下扩大规模。

究其原因，锂离子电池的设计在能量密度和安全性之间做出了妥协。仅仅一个电池单元的制造缺陷就可能引发严重火灾。对于电动自行车和滑板车等高能量密度的应用来说，这种风险可能是值得的，但对于站立储能设施而言，能量密度的高低并不足以弥补安全性的问题。越来越多的大型项目也在推动对新型无火灾风险电池的需求，这不仅涉及商业使用，还包括住宅和公用事业层面的能源储存。

无火灾风险电池的潜在解决方案

固态电池：固态电池使用固体电解质代替液体电解质，从而大幅降低了火灾风险。这种设计使得电池不易短路，并能够在高温环境下保持稳定性。同时，固态电池潜在的能量密度更高，有望在电动车和其他高需求应用中取代传统锂离子电池。

钠离子电池：钠离子电池采用钠作为电解质，相比锂资源更为丰富且价格更低。钠离子电池的热稳定性较好，有助于降低火灾的发生概率，虽然其能量密度通常低于锂离子电池，但在某些应用场景中，如固定式储能，仍然是一个具有吸引力的选择。

铝空气电池：铝空气电池以铝和空气中的氧气为反应物，具有非常高的能量密度。不仅成本低廉，而且在材料的可获取性方面具备优势。这些电池在放电时产生的氧气来自于空气，减少了对传统液体电解质的需求，从而降低了火灾风险。

有机电池：有机电池使用有机材料作为电极，具有良好的安全性和环境友好性。研究者们正在探索利用有机化合物来替代传统的锂和其他金属，以减少资源的依赖，并提高电池的安全性。

政策与市场的推动

为了推动上述技术的研发和市场应用，美国政府及私营部门都在加大投资。政府通过资金、补贴和税务减免来鼓励创新，以确保在面临日益增加的电动车和可再生能源需求时，能够安全地使用电池存储技术。

此外，市场对于可持续性和安全性的高度需求也促使企业不断研发新技术，以确保产品的安全性。例如，领先的电池制造商正在与研究机构与大学合作，开发新材料和新技术，力争在确保安全的前提下提升电池的性能。

结论

随着对可再生能源和电动交通工具的需求迅速增长，开发一种无火灾风险的电池解决方案显得尤为重要。虽然当前的锂离子电池技术存在一定的安全隐患，但多种新兴电池技术提供了潜在的替代方案，这不仅能满足日益增加的能源需求，还能够在应对安全性和可持续性方面的挑战。因此，各国政策、市场需求以及技术创新的共同推动，将在实现安全、高效电池存储系统的未来中发挥重要作用。 

原标题：电池储能的未来：流动电池为何逐渐超越锂离子电池