源自美国麻省理工学院(MIT)的初创企业Fourth Power,成功研发出一种革命性的热储能电池。该设备不仅能承受超过2000摄氏度的极端高温,还能将能量储存长达100小时以上,其性能表现有望彻底改变工业级能源存储的格局。这项技术由该校教授阿塞贡·亨利(Asegun Henry)创立,旨在解决当前锂离子电池在长时储能应用中的成本与寿命瓶颈。
该热电池的核心原理是将电能转化为热能,储存在巨大的碳块中,温度可高达2400摄氏度,接近太阳表面温度的一半。系统利用熔融锡作为热传输介质,这一创新曾帮助亨利在2017年创下“最热液体泵”的吉尼斯世界纪录。亨利指出,提高温度能显著加速热传递,从而缩小设备体积,提升系统效率。
在能量释放阶段,当碳块被加热至白炽状态时,会发出强烈的光辐射,这些辐射被特制的热光伏(TPV)电池捕获并重新转化为电能。TPV电池类似于太阳能板,但专门用于将热辐射转化为电力。得益于TPV技术的突破,该系统的能量转换效率已突破40%,结合其耐高温特性,为可再生能源的大规模应用提供了强有力的技术支撑。
与传统电池相比,该热电池在材料选择上具有显著优势。它采用石墨等耐高温材料,避免了金属在高温下易氧化、易降解且成本高昂的问题。熔融锡与碳块之间不发生化学反应,确保了系统的长期稳定性。据测试,该装置每日热量损失率仅为1%,非常适合电网调峰、可再生能源电站及数据中心等需要长时储能的场景。通过模块化设计,用户可根据需求灵活调整容量,从基础的10小时扩展至100小时以上。
Fourth Power的目标是证明该技术可作为可靠的备用电源,助力能源转型,实现多余电力的储存与按需释放。目前,企业计划在今年推出1兆瓦时(MWh)的示范系统,未来全规模电站可提供25兆瓦功率和250兆瓦时存储,占地面积仅相当于半个足球场。该技术不仅可用于发电,还能提供工业高温热源,应用场景广泛。亨利强调,其核心愿景是提供比锂离子电池更廉价、且同等甚至更可靠的解决方案。
对于中国储能行业而言,这种突破高温极限的热储能技术为长时储能提供了新的技术路线参考,特别是在解决风光发电间歇性问题上,其低成本、长寿命的特性值得密切关注,未来或可借鉴其材料选择与模块化设计思路,探索适合本土市场的新型储能方案。
