家用储能、电动车充电器与可吞服电池:汽车之外的电池故事
据BBC 9月29日报道,佛蒙特州最大的电力公司如今运营着该州最大的电力来源,它由安装在5500多户家庭中的家用电池构成。

BBC 9月29日报道,佛蒙特州最大的电力公司Green Mountain Power向每个参与家庭出租两块电池,每月55美元,租期10年。它的虚拟电厂把成千上万台小设备聚合起来,像一台发电机那样统一调度,如今已成为该州最大的电力来源。已有5500多户佛蒙特家庭加入。
这是这组报道中最新的一例。在这些报道里,电池不断出现在与汽车展厅毫无关系的地方。
四个轮子上的插座
RNZ 9月29日报道,新西兰能源效率与保护局将出资在奥克兰及其他城市地区的家庭和商户中安装最多100台双向充电器。这种充电器可以像平常一样给电动车充电,在电价高峰时再把电送回住宅、商户或国家电网。该局政策与法规经理Murray Bell说,一辆充满电的车在停电期间可以支撑一个家庭用电三到四天。
经济账就是卖点:电价便宜时充电,电价昂贵时放电,多余的电还可以卖掉。Bell说,把该国预计的需求增长算进去,节省下来的新建电杆和电线成本「高达数十亿美元」。商业、创新与就业部预计,到2050年新西兰的电力需求将增长35%至82%。
这一切目前还不是即插即用。该局表示,能向电网放电的充电器在新西兰尚未普及。Bell也直截了当地列出了障碍:可匹配的车型与充电器组合很少,厂商担心第三方设备影响电池性能,老房子线路存在安全隐患,还有那个很实际的问题:盒子装在哪里。运营OpenLoop充电网络的Counties Energy将招募参与者并部署硬件。Bell说,如今在新西兰销量仅次于特斯拉的第二大电动车品牌比亚迪曾参与澳大利亚的试验,也可能在这里做同样的事。
「我们希望它基本上做到即插即用:任何电动车车主来了,装好充电器,插进家里,一切就应该正常运转,」Bell说。
澳大利亚已经开展过大规模双向充电试验。RNZ报道称,这项技术在新南威尔士州和南澳大利亚州的一定条件下已经可用。皇后镇还有一项规模较小的试验正在扩大。
德里的另一个电池故事
IEEE Spectrum 9月29日刊出一篇来自Jamia Millia Islamia大学电气工程教授的记述,讲的是2002年因设备老化和偷电损失一半以上电力的城市。到2026年,线损已降至5%至6%。文章把这一水平与法国和比利时相比,并说好于希腊和塞尔维亚。
这篇文章提醒人们,电池接入的是什么样的电网,决定了电池值多少钱。德里解决的是配电硬件和责任问题,不是储能。
算一算我们不再需要的能源
Hannah Ritchie的Substack 9月29日发文,梳理了牛津大学教授Nick Eyre给出的一组数字。在一个转型后的系统里,适合的部门实现电气化,其余部门使用氢能,全球终端能源需求从416艾焦降至247艾焦。电力需求则从110艾焦升至189艾焦。文章的核心主张是:电气化就是效率,世界需要的终端能源大约要少40%,而不是更多。
对任何给电池建模的人来说,分部门的细节都很重要。电动车把大约80%的能量转化为运动,汽油车约为20%,因此转型后轿车和厢式货车的需求约为今天的四分之一。重型货车里程假定有一半电气化,其余用氢能。公交车有80%电气化。航空只有三分之一,海运只有10%。建筑几乎完全电气化,模型中90%的供暖由热泵承担。
Ritchie明确说,这个模型过于简化,很可能低估了节省幅度。它假定除了电气化和氢能之外没有其他效率提升,忽略了各国发展带来的能源增长,并把所有未电气化的部门都归到氢能上。她说,读者可以把航空那一块换成生物燃料,结论不会改变。
德国培养他们,然后看着他们离开
欧洲最大的技术组织之一VDE 9月21日公布的数据显示,德国大学电气与信息技术专业的国际新生20年间大约翻了一倍,自2022年以来已占全部大一学生的半数以上。该协会计算,每投入1欧元培养一名国际学生,大约产生16欧元的附加值。
然后他们离开了。VDE说,国际学生毕业后能进入德国劳动力市场的不到一半。国际硕士毕业生中有55.5%离开德国,占全部毕业生的三分之一多一点。本国学生的成功率比国际同学高出约7个百分点。
负责这项测算的VDE委员会主席Michael Schanz说,这些数字说明在德国学电气工程有吸引力。VDE学习委员会主席Kira Kastell指出,语言、文化和学历可比性是障碍。人力资源顾问、委员会副主席Thomas Hegger建议增加辅导、语言帮助和透明奖学金,并提出巴登-符腾堡州的模式:非欧盟学生缴纳的学费覆盖约三分之一成本,以此资助这些支持措施。Schanz还指出,有些国家会特意把奖学金获得者送到国外,以获取研究成果和技术。
可以吞下去的电池
Chemical & Engineering News 9月28日报道了一种在猪胃里工作三天后自行分解的电池。纸质正极由纤维素纳米纤维、三氧化钼和活性炭制成;镁合金构成负极;电解液是把氯化胆碱和乳酸熔融制成的可生物降解离子液体;蜂蜡封装电芯。这项工作发表在Nature Chemical Engineering上。
麻省理工学院的机械工程师Giovanni Traverso说,团队的灵感来自包裹亚洲糖果的可食用糯米纸。电池经内窥镜送入,为一个RFID标签和一台电刺激装置供电,后者触发了一种饥饿激素的释放。电压在72小时内从1.84 V降到1.45 V,前者略高于标准AA电池。成像显示钼天线和电池在数周内碎裂。不可吸收的RFID芯片自然排出,器件在几个月内降解。
南加州大学电气与计算机工程师Yasser Khan没有参与这项研究。他说在体内为电子设备供电是该领域最大的挑战之一,这块电池是重要的一步。他也给出了人体使用的门槛:需要大量生物相容性测试,弄清电池分解成什么、身体吸收多少、其中是否有物质伤害肠道,尤其是在反复吞服的情况下。Traverso说,可以调整层厚和封装,让电池持续数天到数周。
汽车行业真正在卖什么
把这四则非汽车新闻放在汽车头条旁边,一个规律就显现出来。车辆正在变成众多电池中的一块,与佛蒙特的一户人家或奥克兰的一台充电器争夺同样的电网服务、同样的充电基础设施和同样的锂化学体系。
这改变了值得追问的问题。不是电池包有多大,而是谁控制它何时放电,谁为线路付费,保修怎么办,以及调度成千上万块电池的软件是否和它所取代的硬件一样可靠。据BBC报道,佛蒙特的答案是一份租约和一家把车队当作电站的电力公司。奥克兰的答案仍在测试中。德里的答案花了四分之一个世纪,是先修好电线。
资料来源
6- 01Vermont replacing power plants with home batteriesEN
- 02EVs being trialled as giant batteries to power homes for less in AucklandEN
- 03How Delhi cut electricity loss from 50 to 5 percentEN
- 04The world will need less energy after the energy transitionEN
- 05Electrical Engineering Programs Are Popular Internationally, But the Majority Leave Germany AgainEN
- 06This Battery Is Ready to EatEN
本文所有数字与引语均来自下列来源,未添加来源之外的内容。
本内容由编辑部在人工智能辅助下制作完成。
评论
0- 还没有评论——来说两句吧。