上一波的資訊革命，成果來自矽科技。在1960年研發了Moset（金屬氧化物半導體場效電晶體）之後，可以將電腦線路印在矽晶片之上，才開始了每兩年降價一倍的梅菲定律。正如我近期寫過，能源業亦會在未來十年迎來類似資訊革命的大變革，而電池科技也許就是這一波革命的矽科技，是解放整個板塊的基礎技術。
現時綠能電網的技術瓶頸在於它的穩定性。百多年來，電網都是以少至每5分鐘為單位即產即用，電力生產太少就會停電，生產太多則會燒毀電網基建。以前電網有整個服務區數十年的數據為根本，可以預計到每日不同時段的電力要求，基本上就是晚間需求少，但白天巿民的生活拉高了需求。
所以火力發電分基本電荷和尖峰負載。基本電荷發電成本便宜，但是不能隨意加減發電量，因為都是24小時運作，提供基本的電力。尖峰發電可以按需要加減發電，但是成本可以貴達十倍，所以是每天需求高的時候用來保證尖端時段有足夠電力。
儲電能力助電網穩定
上月加州在尖鋒時段，卻要間歇性停電。這是因為太陽能發電集中在上午9時至下午3時，抵消了大量的白天用電。但是巿民的用量習慣卻是到了下午9時才逐漸降低，所以每天下午4時至9時反而成了全日高峰。發達地區的間歇性停電，就是因為電網在下午3至5時的用電量提升太快，尖峰發電追不上而引起。
因此，改變電力即產即用模式，就是解決電網穩定的關鍵技術。大規模的電池庫可以在電力過剩時候儲電，在電力不足時候售回電網。2016年南澳洲亦因為夏季時候，尖峰電力不足而間歇性停電。當年電動車製造商特斯拉創辦人馬斯克在Twitter許下諾言，可以為南澳洲興建一座電池庫，而且如果超過100天才完工就不收費。
全球電池產能不足
結果，特斯拉在63天內為南澳洲興建了一座129百萬瓦時（MWh）的電池庫，第一年為南澳州省下了4000萬澳元的電費，而且3年之內完全回本。因為馬斯克的帖文，所以這個計劃知名度很高，成為了電池庫的典範。
現時落實電池庫的壓力，反而在於全球電池產能不足。例如，加州最大的電力商PG&E和特斯拉合作興建一座逾700百萬瓦時的電池庫，並已經在今年7月動工。但是加州如果要在全州大致避免如上月的間歇性停電，則需要最少12吉瓦時（即12000百萬瓦時）的電池庫。除了電池庫之外，電動車亦需要這類高端電池。
各方專家尋技術突破
有分析師曾統計，如果全球電池庫和電動車都靠特斯拉生產電池，特斯拉需要將內華達廠房的產能增加16倍。這並非不可能，尤其特斯拉正在興建的德國廠房已經是內華達廠房幾倍的產能。但是科技界更期待的是下一波的技術突破。例如，三星在今年3月宣布，研發了以銀和碳做電極的電池；再遙遠一點，當年研發鋰電池的古迪納夫教授亦宣布，在固體電池領域有突破。不過，以上的科技都是實驗室階段，距離量化產品最少仍需幾年。
但是特斯拉本來是在今年５月舉行電池日，後來因為疫症推遲至本月。特斯拉去年收購了Maxwell，主要是為了後者的電容器和電池生產技術。加上一直以來特斯拉花了幾年時間，研發可行走「一百萬哩」的長壽電池，所以巿場都在關注電池日到底會公布些什麼。
也許電池日的公布未必如巿場期待，但是電池成為下一個技術爭奪戰，卻愈來愈成型。
沒有留言:
張貼留言