如果硫磺流电池取得成功它可能会彻底重新定义电力行业

 据SingularityHub报道，可再生能源技术在过去几十年中取得了长足的进步，最终使太阳能和风能发电在价格上堪与化石燃料竞争。但是当太阳不亮或风不再刮时，它们就不起作用了。剥离自美国麻省理工学院的新能源存储公司Form energy首席执行官泰德·威利（Ted Wiley）表示:“如果想用可再生能源为世界提供动力，我们就需要找到一种方法来克服这种可变性，这样我们就能在需要的时候获得能量。”

这意味着要用电池储存多余能量，以弥补供应的变化，这些电池不仅能每日储能，还要能储能数周乃至数月。Form Energy公司特别关心储能时间较长的电池技术，该公司正在设计一种基于硫磺的新型电池，它可以一次储存几个月的可再生能源，而成本仅为当前成本的一小部分。比尔·盖茨(Bill Gates)、杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)、马云(Jack Ma)以及理查德·布兰森(Richard Branson)等亿万富翁都已经向其投资。

尽管锂离子电池的成本在过去十年里急剧下降，但它们的成本仍然太高，不足以覆盖更长的使用时间，使可再生能源成为我们电网的主要能源。正因如此，麻省理工学院(MIT)教授、Form Energy公司联合创始人蒋业明（Yet-Ming Chiang）证实，该公司正在寻求的解决方案之一是"硫磺流电池"（sulfur-flow battery）。Form energy首席执行官威利之前曾与人共同创立了电池创业公司aquon Energy，并获得盖茨的资助。威利承认:“如果硫磺流电池的想法取得成功，它可能会彻底重新定义电力行业。”

蒋业明的早期硫磺电池实验结果表明，可以利用硫代替锂生产可充电电池。硫是天然气和炼油的天然副产品，不仅储量丰富，而且在长期储存能源方面也特别出色。他与麻省理工学院(MIT)博士、能源存储建模专家马可·费拉拉(Marco Ferrara)合作得出的结论是，包括这种存储技术在内的可再生能源发电可以改变全球能源网，完全替代化石燃料。

到目前为止，Form Energy公司始终不愿透露有关新技术的具体细节。 流体电池通常由含有某种形式的、电活性化学元素的两个储罐组成。液体通过含有正负电极(阳极和阴极)的中央充电室泵入，这也是能量储存和能量释放过程发生的地方。充电室被一层薄膜分隔成两部分，以确保液体不会彼此真正接触。流体电池的优点包括易于扩展，长周期寿命。其缺点则是能量密度较低，元器件成本较高。

Form Energy公司使用的硫磺既便宜又丰富，从而大大降低了成本。正如《PV-Magazine》杂志所述，电池在阳极中使用硫磺，在阴极中使用充氧液体盐。氧气进出阴极使电池放电和充电。蒋业明解释称：“这种电池可以吸入和呼出空气，但它不呼出二氧化碳，而是呼出氧气。这样做的目的是通过吸收氧气进出系统来创造电荷平衡。”

Form Energy公司目前的电池样本只有咖啡杯那么大。流体电池的可扩展性意味着，它们可以升级到电网级的存储容量。在2017年发表的关于这项技术的论文中，蒋业明表示：“流体电池的储存化学成本是已知电池中最低的。”成本低至1美元/千瓦时。即使加上边缘系统的成本，电池总成本也可能低至10美元/千瓦时，约为目前使用的最先进锂离子电池成本的十分之一。

存储正在迅速成为可再生能源领域的“圣杯”。可再生能源生产的间歇性(太阳光充足或风大时能量更高，反之更低)使得找到储存能源的方法势在必行。不只是存储一两天，而是随着时间的推移，季节性生产也会有很大的变化。其他技术，如抽水蓄能和压缩空气储能，目前的最低成本为100美元/千瓦时，但地理因素严重影响了它们的潜力。如果伊隆·马斯克(Elon Musk)的想法是对的，那么锂离子电池也在快速接近这个基准，但这些电池在储能能力上仍有一定的局限性。

到目前为止，Form Energy公司已经筹集了1100万美元资金，其中包括来自突破性能源公司(BEV)的900万美元投资，这家公司是由上述科技巨头组建的。这家10亿美元风险投资基金的目标是投资于应对气候变化的技术。BEV在网站上称：“我们的目标是为我们的投资创造财务回报，每项投资都有可能显著减少温室气体排放。我们知道，这样做需要创造力和灵活性，我们渴望以新颖的方式来帮助开发未来的能源解决方案。”

BEV的其他成员包括乔治·索罗斯(George Soros)、马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)、孙正义(Masayoshi Son)以及迈克尔·布隆伯格(Michael Bloomberg)。到目前为止，该基金已投资于Form Energy，以及另一家能源存储初创公司Quidnet Energy。如果该基金能够保持这种投资速度，它将进一步推动可再生能源的发展。可再生能源目前最大的发展瓶颈就是储存问题。随着电池技术的不断创新和进步，我们能够储存更多太阳能和风能只是时间问题。