通用電氣正式啟動了設立于紐約斯克內克塔迪,投資1億美元的大型電池工廠將有450名雇員會生產一種基于鈉和鎳的新型電池。通用電氣稱,這種要比鉛酸電池更耐用且充電速度更快的新技術,將會使得離網發電機效率更高,并且幫助電力部門把來源分散的電力整合起來,包括如風能和太陽能之類的間歇性能源。
雖然通用電氣在新型電網電池技術領域將會面臨來自其他公司,但這家制造業巨頭對于其技術極富雄心,最近還組成了新的業務部門來推進電池技術的商業化。其實,就在工廠啟動的同時,公司宣布將會增加7000萬美元投資來擴大產量以滿足客戶的訂單要求。
技術的首次應用在氣魄上稍弱了點。通用電氣的首位客戶是一家南非公司Megatron Federal,它將會把電池用于為尼日利亞的手機信號塔供電,為其提供電力的通常是柴油發電機。把新型電池與柴油發電機組合到一起,可以使它們運行得更具效率。在20年中每座信號塔大約要節省130萬美元。會大量減少燃料的使用以及碳的排放。”
對于這項應用來說,新型電池與有時也會用于支持發電機的鉛酸電池相比具有兩個優勢。它充電速度更快,僅兩個多小時,而鉛酸電池需10個小時。而且與多數其他種類的電池不同,通用的新型電池不需要空調,從而幫助節省信號站燃料的消耗。
除了為手機信號塔供電,這種電池也可以用于存儲來自于風力渦輪機和太陽能電池板的電力,從而穩定這些能源的波動。通用電氣也稱它們可以用于微電網,即那些覆蓋一個村莊或軍事基地,設計上可以脫離主干電網獨立運作并提供電網質量的電力的小型電網。
這種電池按每千瓦時算價格要比鉛酸電池貴,但它們預期使用壽命更長,特別是在需要頻繁深度放電的應用場合。這樣使用將會損傷鉛酸電池,在某些應用場合,鉛酸電池可能僅能持續使用6個月。通用電氣的鈉鎳電池設計上可以深度放電至少3500次,在每日充放電的情況下可以使用10年。
新電池的基礎電池技術稱作納金屬鹵化物,在幾十年前發源于南非,并在20世紀80年代的石油危機期間用在交通工具上。它曾一度用來為梅賽德斯的實驗汽車提供動力。但在油價下跌,對燃油動力汽車替代方案的興趣也隨之消失后,這種技術就沒什么發展了。通用電氣在2007年得到了這項技術,其研究實驗室對技術進行了改進。
這項技術的關鍵是分隔電極的陶瓷電解質材料,在充電時,氯離子從氯化鈉中釋放出來,與鎳結合成為氯化鎳。鈉離子則繼續移動通過電解質進入容器中。在電池放電時,離子移動返回電極,反應逆轉過來。這樣的過程是在隔熱容器中,約300°C的溫度下進行的。
