這是日本企業在蓄電池領域的實力

2021/03/25


      日本政府提出了到2050年以可再生能源滿足電力的5~6成這一目標。要將容易受天氣影響的可再生能源變為主力電源,儲存和調節電能的蓄電池不可或缺。日本企業在用於供電網穩定化的「定置式」和因能源效率高而被視為新一代電池的「全固體」領域具有優勢。

  

住友電工的氧化還原液流電池能儲存大量電能

  

      日本住友電工的氧化還原液流電池(redox flow battery)就是一種在日本國內和歐美提高需求的定置式蓄電池。這種電池利用釩等的離子的氧化還原反應進行充放電,越是增加電解液,容量越大。能長時間儲存大量電能這一點具有吸引力。

     

      該類電池自1980年代啟動開發,當初意在儲存核電站的電能,開發取得進展。最近,希望與可再生能源設備結合、自主供應電力的日本國內外企業等正在洽購。現在主流的鋰離子電池在短時間調整供電網供求方面具有優勢,但住友電工的古金谷正伸部長表示「氧化還原液流電池能儲存半天的電能,能使1天的使用電力變得平均」。

     

      蓄電池有3個用途

  

      蓄電池大體上有3個用途。包括內置於個人電腦和智慧手機的「消費類」、裝在汽車上的「車載用」以及「定置式」。現在以消費類和車載用為中心,鋰離子電池屬於主流,但如果可再生能源不斷增加,氧化還原液流電池等定置式電池的必要性將增加。調查公司富士經濟針對定置式蓄電池的世界市場預測稱,將從2019年的1萬733億日元達到2035年的2萬4829億日元,增至2.3倍。

    

面向日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的種子島宇宙中心的日本礙子的鈉硫電池(日本鹿兒島縣南種子町)

      審計服務企業德勤(Deloitte Tohmatsu)的估算顯示,僅日本國內,到2050年就需要約1000萬千瓦的蓄電池。這是利用日本政府的可再生能源目標倒推的數值,雖然受到供電網是否增強等左右,但相當於10套核電機組的輸出功率。

  

      日本礙子的鈉硫(NAS)電池也在大型定置式領域實現實用化。該型電池的負極採用鈉,正極採用硫,隔開兩個電極的隔離層採用陶瓷材質的固體電解質,借助硫和鈉離子的化學反應充放電。在日本國內外用於工廠的備用電源和可再生能源發電量調節等,總計銷售了約60萬千瓦。

 


      課題是成本

  

      定置式電池的課題是成本。目前,與日本中央政府的補貼制度和驗證試驗相關的引進很多。在日本經濟産業省今年舉行的有關定置式蓄電池普及的研討會上,「業務和産業用蓄電系統」的價格為1千瓦時24.2萬日元(約合人民幣1.4萬元)。如果降至6萬日元(約合人民幣3600元),作為面向工廠和應急電源的定置式電池將進入普及階段。

    

      車載電池市場也在迅速擴大。與鋰離子電池相比,不易燃、能源效率更高的全固態電池作為新一代電池受到期待。據日本經濟新聞社(中文版:日經中文網)出資的調查公司astamuse統計,在專利申請件數上,豐田以1474件排在世界首位。前5位均為日本企業。

   

特斯拉在美國建設的充電樁(REUTERS)

          

      日本企業在應對去碳化方面落後於歐美,在環保技術上也處於劣勢,但在電池領域仍具有潛力。或許可以説,日本企業的成敗取決於能否利用自主技術創造出新市場。

  

      日本經濟新聞(中文版:日經中文網)大平祐嗣

   

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