二氧化碳电池了解下？别光盯着锂电池，二氧化碳成本更低

2022-09-01 15:54:28  信息编号：K223373  浏览次数：229

据报道，意大利储能公司Energy Dome已经启用了其首个电网级储能工厂。其独特的“二氧化碳电池”可以长期储存可再生能源，并能做到快速释放，成本不到大型锂电池的一半。

随着绿色能源开始替代全球电力供应，世界各地都将需要大规模的能源储存设施。可再生能源通常与用电需求会有错配，各种电网级存储技术正在争夺各种能源市场领域，每种技术都有自己的优势和弱点。

首先，什么是 二氧化碳 电池？

“二氧化碳电池”实际上就是一种非常直接的能量转换，大家印象中二氧化碳是一种气体，但它也能转化为液体，Energy Dome就采用了一个巨大的天穹把二氧化碳注入其中，然后通过电动压缩机对二氧化碳进行压缩，到了一定程度后就会变成二氧化碳液体，这个过程就相当于给“二氧化碳电池”充电。

充电过程中一定会产生热量，Energy Dome把充电热量保存起来，当要用电的时候，就需要释放热量让二氧化碳变为气体，整个天穹又会迅速膨胀，通过涡轮机进行发电，这就是“二氧化碳电池”充放电过程，根据实际测试数据“二氧化碳电池”充放电效率超过75%，但从效率来看“二氧化碳电池”比不过锂电池，但要是结合成本，“二氧化碳电池”的能效比就凸显出来。

“二氧化碳电池”的优势

无论是动力电池还是储能电池都要面临衰减的问题，电池的使用寿命直接决定了性价比，相对来说“二氧化碳电池”拥有超长的寿命，可能这种电池放在新能源汽车上不太现实，但是用作储能是非常棒的选择。

一方面存储电池需要持续稳定的存储电力，另一方面“二氧化碳电池”的制造成本很低，这就意味着它能够大规模地推广，事实也是也证明了这一点，Energy Dome表示在任何国家都可以用“二氧化碳电池”进行储能。

我们现在正一头栽进电池危机中，材料供应链无法应对近年来电池需求飙升的速度，这就是锂、镍、锰等原材料价格暴涨的原因。但是二氧化碳电池不存在同样的供应链问题，这意味着成千上万的 二氧化碳 电池可以轻松快速地被制造出来。所以，从理论上讲，全世界都能以极快的速度接受这项技术。

最后，我们来谈谈生命周期。任何一个拥有 iPhone 的人都会告诉你，锂离子电池不能永远使用。每次充电，电池的内部结构都会退化，随着时间的推移，电池容量会缩小。现代高端锂离子电池最多可以充电 2000 次，但廉价的锂离子电池只能充电几百次，性能就会严重下降。这意味着锂离子电网电池大约每十年就需要更换或扩展一次。这不仅是一笔相当大的开支，而且还会通过额外的碳排放和采矿造成更多的生态破坏。但同样，二氧化碳 电池要优越得多，因为它不会退化。理论上，这些电池可以在定期维护的情况下使用数百年，这意味着它们成本更低，对生态的影响也更小。

然而，二氧化碳 电池并不是完美的解决方案。锂离子电池的效率约为 99%。这意味着如果你用 1 千瓦时充电，你会得到 0.99 千瓦时回来。这种高效率意味着我们需要更少的太阳能电池板和风力涡轮机来保持高功率输出。然而，二氧化碳 电池却远远落后，最高只能达到 80% 的效率。这意味着我们需要建造更大的太阳能和风能发电厂，来获得同样高的功率输出。这将增加成本，产生更大的碳排放（通过生产更多的电池板和涡轮机)，并可能增加生物栖息地的丧失（特别是太阳能）。

但是，CO2 电池低廉的成本应该足以抵消需要更大场地的成本和碳排放量。大型太阳能发电厂造成的土地损失也可以通过现代化、更高效率的太阳能电池板和精心的生态规划来缓解。

因此，总的来说，二氧化碳 电池可以使风能和太阳能更便宜，并减少它们对环境的总体影响。

如此令人难以置信的产品可能会启动一场可再生能源革命。当你可以从 二氧化碳 电池支持的太阳能或风力发电厂获得更多的电力，并减少环境污染时，你为什么还要费心研究核能或保持燃气发电厂的运行呢？发展中国家会认为这是一种快速发展能源基础设施的方式，而且成本更低，还能带来额外环保的好处，而发达国家会认为这是一种廉价和可持续的方式（考虑到当今的经济，这是相当重要的）。

我认为这些电池“可以掀起一场可再生能源革命”。这一翻天覆地的变化已经开始了，因为第一批 二氧化碳 电池已经由 Energy Dome 公司制造出来了，也正是该公司发明了这一概念。而 二氧化碳 电池的概念是在 2020 年 2 月才构思出来的，这表明了这项技术的发展、实施和规模化的速度有多快。它没有复杂的制造过程，没有重大的安全问题（相比于锂离子电池容易着火），也没有敏感的供应链，眨眼之间就从概念变成了现实。

这表明我们不需要一个聚变反应堆或某种科幻技术来拯救宝贵的地球。只要用现有的技术进行一点巧妙的横向思考，就可以非常迅速地产生令人难以置信的结果。每一次这样的进步，都会使得我们的未来更加光明。