北极星智能电网在线讯:《连线》撰文揭秘了当下的未来电池之争。未来将会是电池供能的时代，新一代电池的竞争日益激烈，角逐者不乏颇为新奇的概念，比如液态电池、熔态金属电池和盐水电池。
以下是文章主要内容：
电池可能是迄今为止最没吸引力的一项技术。这一点在麻省理工学院材料科学系里尤其明显，里面有个专用于打造和测试下一个变革性储能设备的实验室，会很容易被人误认为只是个贮藏室。
在那个狭窄的实验室里，头发银灰的电化学家唐纳德˙萨多维（Donald Sadoway）在翻找塑料元件，看起来像是小孩子寻找特定的乐高积木。他将两个物体放在桌子上，它们的大小和形状与罐头相仿，看起来就像是书镇。
难怪电池很难提起人们的兴致。但这些书镇——是电池啦——却有可能会是彻底改变我们的能源系统的那项技术。
电池不只是让人觉得没劲。老实说，它们还很差劲。说好听点，助力我们日常生活的电池都是隐形英雄——它们被整合到智能手机、电脑、汽车等重要物品。说不好听点，它们价格高昂，笨重，易燃，难以正当处理，在寒冷环境中容易失灵，也容易渗出腐蚀性流体。正当从它们获得能量的设备变得越来越轻薄，越来越智能，电池却还是在苦苦等待下一次升级换代。众所周知，计算机处理器的性能每两年就能翻一倍；而电池可能每两年只能提升那么几个百分点。
萨多维研制的电池的早期原型
然而，未来将会是电池供能的时代。这势在必行。从电动汽车到工业级太阳能电厂，电池都将是更清洁的、更高效的能源系统的关键所在——我们越快实现这一点，我们就越快能够不再加剧气候变化。
不过，我们现在的电池——大多是锂离子电池——还不够好。该领域取得了一些进展：储能成本过去5年已经下降了一半，越来越多的大公司在大力投资该项技术，比如特斯拉建造Gigafactory超级电池工厂。但从大范围经济转型的角度来看，锂离子电池还是太过昂贵。它们在我们的日常设备中相当强大，但一旦扩大它们的使用规模，它们就容易出现过热，甚至爆炸事故。
也许，锂离子电池最大的问题在于它们会慢慢出现磨损。想想看，你的手机电池经过好几年不断从消耗到1%再充电回100%，会变成什么样。这种深度放电和充电的过程会对电池造成损害，会日渐损害电池的性能。
因此，我们早就该迎来全新的电池，全球各地的研究人员正在争相帮助我们实现这一点，各种技术都在力争脱颖而出。当中有的构想非常新奇——还不算有吸引力，但绝对是令人惊奇。比如，液态电池，运行温度堪比汽车引擎的熔态金属电池，以盐水作为原料的电池。
这是全新的竞争格局的一部分。
电池为何重要
好的电池需要符合几点要求，但有两点是必不可少的：可靠性和便宜。
美国能源部负责鉴定和资助前沿研发项目的先进能源研究计划署（ARPA-E）技术副署长埃里克˙罗尔芬（EricRohlfing）指出，“电池最大的问题还是成本。”《自然》（Nature）杂志2012年的一项调查发现，为了确保美国的整个电力供应都基于可再生能源，美国人平均每个月只愿意多花大约13美元。因此，电池不能大幅增加人们的电费支出。
对于公用事业部门来说，那意味着所提供的输电网级储能系统每千瓦时的成本不能超过100美元。自2009年美国总统创立以来，ARPA-E已经共计投入了8500万美元来开发能够达到那一目标的新型电池。
罗尔芬说，“人们说我疯了。”根据《自然》刊登的一项电动汽车电池研究，对于一个自诞生以来还没有接近过700美元每千瓦时成本的行业来说，那个目标数字简直低得荒谬。罗尔芬说，现在，尽管还无法实现，但每千瓦时100美元是整个行业的标准目标。要是能够做到低于这一数字，那你就不仅仅有很强的竞争力——你还能够赢得一切。
也就是说，能赢得市场的好电池是这样的：更加清洁的、更加可靠的能源系统，不依赖于化石燃料，启动更强劲。
每一次你波动照明开关，你就接入了一个庞大的隐形网络：输电网络。在某处，在为你家输送电力的高压输电线路的另一端，发电厂（可能是燃烧煤，有或者是使用日益普及的天然气）产生电力来替代你和其他人的人刚刚用完的电力。
我们的电网电量任何时候都需要小心维护——不管是电量太多还是电量太少，都会引发问题。电网操作员需要进行细心谨慎的观察和预测，以便决定发电厂每小时乃至每分钟应当产生多少电量。但有时候他们会出错，这就需要发电厂及时作出调整来弥补电量差额。
对于我们来说幸运的是，电网是一个庞大的互连系统，因此我们很少能够注意到电力在质量或者数量上的变化。不妨想象一下踏进水桶和踏进海洋之间的差别吧。在一个小型的系统中，供给和需求之间的平衡变化都显而易见——水桶的水会溢出。但由于电网如此庞大——就像是海洋——里面的变动通常都无法察觉。只有到问题比较大时我们才会注意得到，因为周围的电灯都熄灭了。
可再生能源相比燃烧煤炭或者燃气的发电厂没有那么可控——如果人们用电需求突然飙涨，你可不能给太阳能发电站多生火造电。太阳能在白天达到峰值，期间会因为云层的变化而变化，夜间则会消失。风能甚至更不可预测。如果电网有太多这种间歇性现象，平衡电力供给和需求的难度就会加大，停电事故会变得更加频繁。
储能是安全的解决方案。如果你能够将多余的能量存放在某个地方，然后在供给再次变少时从那里提取过来，你就能够用可再生能源给多得多的东西供能，即便天气并不晴朗，风没有刮起来。此外，电网本身会变得更加稳定有效，因为电池可让各个社区和地区自行管理自己的电力供给。我们日渐老化且征税过重的电力基础设施会走得更远。你可以在非高峰时段获取电力，将其储存到电池等到有需要时使用，如此一来，就不必在现有输电线路接近最大传输容量的地区铺设新的输电线路。
通过这种方式，水桶能够变得更像是海洋。那意味着——至少理论上——发电量和电力存储更加分散，可再生能源的使用增多，对于燃烧化石燃料的大型发电厂的依赖减少。
这就是电池这种东西如此重要的原因。
