為了減少對(duì)進(jìn)口材料和技術(shù)的依賴,印度正在推動(dòng)投資一種
電池技術(shù),以鋁而不是鋰作為關(guān)鍵原料。
印度最大的煉油企業(yè)印度石油公司已經(jīng)與以色列初創(chuàng)公司斐源公司(Phinergy Ltd.)合作,共同開發(fā)鋁空氣電池。
鋰是當(dāng)前一代電動(dòng)汽車電池的關(guān)鍵金屬,但印度在生產(chǎn)鋰方面幾乎沒(méi)有可開發(fā)的選擇,但該國(guó)東部叢林擁有大量鋁土礦儲(chǔ)量,這些礦石可以用來(lái)生產(chǎn)鋁。
印度石油研發(fā)總監(jiān)拉瑪庫(kù)瑪(S.S.V. Ramakumar)說(shuō):“這個(gè)國(guó)家的鋰是稀缺的,我們開始尋找一種自然資源豐富的元素。”
印度是十大鋁土礦生產(chǎn)國(guó)之一。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù),印度有大約6億噸的鋁礦石探明儲(chǔ)量,盡管印度礦業(yè)部估計(jì)未開發(fā)的資源可能是這個(gè)數(shù)量的許多倍。此外,該國(guó)多年來(lái)對(duì)鋁的生產(chǎn)進(jìn)行了大量投資,成為世界第二大鋁冶煉國(guó)。
倫敦BNEF(彭博新能源財(cái)經(jīng))能源存儲(chǔ)主管詹姆斯·弗里斯(James Frith)表示:“顯然,這里的特殊考慮是,鋁的供應(yīng)比鋰好。但隨著鋰電池系統(tǒng)的價(jià)格不斷下跌,開發(fā)人員將面臨壓力,需要找到合適的應(yīng)用,使鋁氧電池能夠獲得立足之地。”
拉瑪庫(kù)瑪說(shuō),鋁空氣電池可以在其他三個(gè)關(guān)鍵方面勝過(guò)鋰離子電池:它可能更便宜,使用它的車輛將有更長(zhǎng)的行駛距離,而且它更安全。
換電而非充電
這種電池的工作原理是利用鋁板與空氣中的氧氣反應(yīng)產(chǎn)生的電力。它是能量密度最高的電池之一。但自1960年代首次提出以來(lái),該系統(tǒng)存在許多缺陷,未能得到大規(guī)模使用。
其中最主要的問(wèn)題是,為防止電量下降而需要添加到電池中材料的成本,以及電池不能重復(fù)充電的事實(shí)。相反,斐源公司的計(jì)劃是讓用戶能夠快速更換新電池,然后把用過(guò)的電池送到回收機(jī)構(gòu)。
拉瑪庫(kù)瑪說(shuō),更換電池只需要三分鐘,大約相當(dāng)于在加油站加滿油的時(shí)間。印度石油公司計(jì)劃利用其加油站網(wǎng)絡(luò)作為電池交換點(diǎn)。
相比之下,鋰離子電池通常含有有害物質(zhì),如果處理不當(dāng)就會(huì)有毒,使其更難回收。據(jù)BNEF估計(jì),到2035年,全球累計(jì)將有大約400萬(wàn)噸的鋰電池達(dá)到壽命的盡頭。
鋰已經(jīng)在電動(dòng)汽車市場(chǎng)站穩(wěn)了地位,并吸收了大部分研發(fā)資金,而許多基于鈉、鎂或鋁的潛在挑戰(zhàn)者則專注于后備電源系統(tǒng)、能源存儲(chǔ)或叉車等低功率運(yùn)輸?shù)容^小領(lǐng)域。
然而,電力運(yùn)輸和可再生能源存儲(chǔ)的需求意味著,印度可以提供一個(gè)足夠大的市場(chǎng),讓鋁空氣電池在其中找到一席之地。BNEF稱,到2035年,電池需求將上升至185 GWh。
印度最大的鉛酸電池生產(chǎn)商Amara Raja電池有限公司的新能源總裁維加亞南德·薩穆德勒拉(Vijayanand Samudrala)于6月29日在BNEF峰會(huì)上表示,該公司正在研究現(xiàn)有的鋰電池技術(shù),將其作為“下一個(gè)增長(zhǎng)引擎”,但該公司也看到了替代技術(shù)的開發(fā)空間。
他說(shuō):“我認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)的成熟程度還沒(méi)有定論,我認(rèn)為未來(lái)10年電池領(lǐng)域至少會(huì)發(fā)生兩到三代的技術(shù)變革。”
新的發(fā)展方向
印度石油公司在2020年初對(duì)斐源公司進(jìn)行了戰(zhàn)略投資,印度石油公司的3萬(wàn)個(gè)加油服務(wù)站可以“作為斐源技術(shù)部署的基礎(chǔ)設(shè)施。”斐源公司在一封電子郵件中說(shuō)。
電信公司已經(jīng)對(duì)斐源公司的系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,用于傳輸塔和其他場(chǎng)所的備用電源。2021年早些時(shí)候,該公司在特拉維夫進(jìn)行了首次公開募股,籌資6000萬(wàn)美元。
斐源公司已經(jīng)運(yùn)行了一輛測(cè)試車,使用鋁空氣電池為車輛的鋰離子電源組充電。該公司說(shuō),這款車的續(xù)航里程將達(dá)到1750公里。
為了評(píng)估在印度大規(guī)模使用的可行性,汽車制造商馬恒達(dá)、馬魯?shù)兮從竞桶⑺够艨死滋m德正在進(jìn)行汽車測(cè)試,預(yù)計(jì)將花費(fèi)近一年的時(shí)間。
這家以色列電池公司也曾在2015年與中國(guó)的一家鋁業(yè)公司云鋁股份合作開發(fā)過(guò)鋁空氣電池,但該項(xiàng)目最終于2019年以失敗告終。
拉瑪庫(kù)瑪說(shuō),如果有足夠的需求,印度石油公司和斐源公司計(jì)劃在印度建立一個(gè)十億瓦規(guī)模的工廠來(lái)生產(chǎn)電池。
該計(jì)劃的成功將有助于印度總理納倫德拉·莫迪(Narendra Modi)解決該國(guó)面臨的三個(gè)緊迫問(wèn)題:減少污染、減少原材料進(jìn)口和創(chuàng)造就業(yè)。
印度對(duì)化石燃料的依賴,使其成為世界第三大溫室氣體排放國(guó),其城市在空氣污染方面經(jīng)常位居榜首,使數(shù)億公民面臨肺病和過(guò)早死亡的風(fēng)險(xiǎn)。
印度政府還一直在推動(dòng)企業(yè)減少進(jìn)口費(fèi)用,增加自給自足。印度石油公司是印度最大的原油進(jìn)口商。
隨著各國(guó)政府收緊排放法規(guī),這家煉油商與荷蘭皇家殼牌公司和英國(guó)石油公司等主要石油公司一起轉(zhuǎn)向清潔能源。
“我們不再把自己看作僅僅是一家石油公司。我們希望成為能源領(lǐng)域的參與者,供應(yīng)各種形式的能源。”拉瑪庫(kù)瑪說(shuō),“未來(lái)所有的燃料都必須有一個(gè)共同的動(dòng)機(jī):讓印度實(shí)現(xiàn)自給自足。”
(責(zé)任編輯:子蕊)