鋁+水+空氣發(fā)電黑科技變現(xiàn)
“不能變現(xiàn)成產(chǎn)品，再炫酷的高科技也只是傳說?！?1月8日，看著新揭牌的“四川省鋁空動(dòng)力產(chǎn)業(yè)園”牌匾，德陽東深新能源科技有限公司董事郝步東笑稱“終于松了一口氣”。
十天前，已成立整整五年的公司終于迎來首批量產(chǎn)產(chǎn)品下線。按照訂單，1000臺(tái)鋁空氣金屬燃料UPS（不間斷電源），將被用于德陽鐵塔基站備用電源，代替原來的柴油發(fā)電機(jī)和鉛酸電池。
據(jù)悉，這是全國(guó)首次實(shí)現(xiàn)鋁空金屬燃料電池（簡(jiǎn)稱“鋁空電池”）產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化。用“鋁+水+空氣”發(fā)電，這項(xiàng)“黑科技”在德陽真正走向了市場(chǎng)。
探路
三大用途加緊試驗(yàn)
鋁空電池用途廣泛，以之為基礎(chǔ)的鋁燃料UPS并非德陽希望量產(chǎn)的唯一產(chǎn)品?！白屼X空電池一舉成名的應(yīng)用，還是在新能源汽車領(lǐng)域?！闭f起這項(xiàng)“黑科技”，中國(guó)工程院院士歐陽曉平說，兩年前，國(guó)外一家公司就對(duì)外展示過這項(xiàng)技術(shù)，并號(hào)稱用鋁原料、水和空氣發(fā)電的鋁空電池“僅靠注水可續(xù)航達(dá)3000公里”，當(dāng)時(shí)一度引起轟動(dòng)?！皣?guó)外試驗(yàn)可達(dá)3000公里，德陽試驗(yàn)的結(jié)果是‘裝30公斤鋁續(xù)航1000公里’。”東深新能源相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，就能量密度、功率性能和安全性而言，鋁空電池非常適合做牽引動(dòng)力電池，而這也是企業(yè)的主攻方向。他們通過與川內(nèi)一家車企合作，經(jīng)過近一年的論證和試驗(yàn)，目前已實(shí)現(xiàn)“一次性裝30公斤鋁燃料，可續(xù)航1000公里”。
該負(fù)責(zé)人算了一筆賬：鋁原料價(jià)格約為12元/公斤，加上制作反應(yīng)裝置等成本，百公里成本約45元，“每公里0.45元，比燒油劃算?！?/p>
他們已將鋁空電池裝載到一款載重3噸的冷鏈運(yùn)輸車上，目前正在進(jìn)行試跑?！半姵胤胖玫奈恢玫燃?xì)節(jié)正在調(diào)試中，面世指日可待?！眴?dòng)鋁空動(dòng)力新能源汽車項(xiàng)目，未來德陽將著重打造鋁空動(dòng)力電源和混合電源等全系列新產(chǎn)品。
用鋁空電池為無人機(jī)和輕型飛機(jī)等提供動(dòng)力，則是另一大應(yīng)用方向。目前，東深新能源也正與國(guó)內(nèi)多家院校、機(jī)構(gòu)合作，進(jìn)行鋁空動(dòng)力無人機(jī)和電動(dòng)輕型飛機(jī)鋁空動(dòng)力電源樣機(jī)及測(cè)試。
困境
技術(shù)、配套有待突破
鋁空電池的發(fā)展一直伴有爭(zhēng)議，而“優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)都很突出”是業(yè)內(nèi)共識(shí)。
天津大學(xué)教授王為是鋁空電池在國(guó)內(nèi)的主要研發(fā)人，她認(rèn)為，鋁空電池具有“能量密度高、安全、可循環(huán)、環(huán)保無污染”等優(yōu)點(diǎn)，未來可在通訊基站、醫(yī)院、電視臺(tái)的應(yīng)急備用電源領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，僅此一項(xiàng)就有“千億市場(chǎng)”可待開發(fā)。
而鋁空電池本身也是像干電池一樣的“一次性電池”，可以“用完即換”。應(yīng)用于新能源汽車，相比鋰電，不需要解決麻煩的充電問題?！爸灰芊夂?，鋁空電池?zé)o論運(yùn)輸、儲(chǔ)存還是攜帶都非常安全?！蓖鯙檎f。
“要促進(jìn)鋁空電池發(fā)展，正視缺點(diǎn)更為重要?！痹跂|深新能源首批產(chǎn)品下線當(dāng)天，歐陽曉平不止一次強(qiáng)調(diào)這一觀點(diǎn)。在他看來，鋁空電池缺點(diǎn)也很突出。例如，作為不能充電的“一次性電池”，要大范圍商用，需要重新建立一條從制造到運(yùn)輸、到更換再到回收的產(chǎn)業(yè)鏈?！敖⑦@個(gè)體系，需要巨大的資金投入，更需要長(zhǎng)時(shí)間培育。”而對(duì)驅(qū)動(dòng)大型裝置來說，鋁空電池功率密度較低，往往需要配套鋰電池使用，這也導(dǎo)致其實(shí)用性打了折扣。
鋁燃料電池生產(chǎn)企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人也認(rèn)為，要加速工程化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，當(dāng)務(wù)之急還要“讓鋁空電池的體積變得更小、能量密度進(jìn)一步提升”。
對(duì)策
“循環(huán)發(fā)展”未來可期
對(duì)于鋁空電池的發(fā)展，歐陽曉平認(rèn)為“未來，更值得期待”。
他認(rèn)為，鋁是地球上含量極豐富的金屬元素，而鋁空電池技術(shù)將鋁“由金屬材料變?yōu)槿剂稀保旧砭蛯⒋龠M(jìn)電池行業(yè)大換代，甚至有可能改寫整個(gè)能源格局。多領(lǐng)域研發(fā)、試驗(yàn)，被其視作突破鋁空電池技術(shù)瓶頸的應(yīng)對(duì)之策。他透露，未來他還將把鋁空電池與超級(jí)電容器結(jié)合起來，廣泛研究用于航空動(dòng)力和水下動(dòng)力等領(lǐng)域。
值得一提的是，“用鋁發(fā)電，鋁并不會(huì)消失”，而這也被視為鋁空電池發(fā)展的又一顯著優(yōu)勢(shì)。郝步東介紹，依照他們的技術(shù)，普通甚至廢棄的鋁材料可以變?yōu)槿剂?，?shí)現(xiàn)發(fā)電。而一旦產(chǎn)業(yè)鏈成熟，“鋁空電池回收”也將是一筆大生意。
據(jù)介紹，鋁空電池放電的副產(chǎn)物氫氧化鋁可大量用作工業(yè)級(jí)阻燃劑，實(shí)現(xiàn)回收利用。過剩的氫氧化鋁通過分離可生成直徑30納米的顆粒狀氧化鋁，用于生產(chǎn)工業(yè)藍(lán)寶石等。而過剩的氧化鋁又可采用綠色電解鋁工藝，再次成為鋁燃料，從而實(shí)現(xiàn)“循環(huán)發(fā)展”。
今年4月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合下發(fā)文件，明確了金屬燃料電池的發(fā)展路徑。按照頂層設(shè)計(jì)，德陽正著力實(shí)施“高端新型產(chǎn)業(yè)培育計(jì)劃”等一系列創(chuàng)新政策舉措，優(yōu)勢(shì)企業(yè)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、核心技術(shù)、高精尖產(chǎn)品“四個(gè)一批”創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃穩(wěn)步推進(jìn)。
10月28日，四川省鋁空動(dòng)力產(chǎn)業(yè)園也在德陽旌陽高新區(qū)揭牌，明確將以德陽東深新能源科技有限公司為核心企業(yè)，新增至少5家配套企業(yè)，促進(jìn)電池行業(yè)更新?lián)Q代，打通鋁空電池全產(chǎn)業(yè)鏈通道。