荷兰初创企业 Ore Energy 刚刚跨过了长时储能领域的一道重要门槛:它宣布建成了全球首个并网运行的铁-空气电池系统。
铁-空气电池俗称“100 小时电池”,利用可逆的生锈/除锈反应进行充放电。与主流只能连续供电 4–12 小时的锂离子电池不同,铁-空气电池可以持续放电数日。
电池的核心结构很简单:一块浸泡在水中的铁阳极,加上一层“膜”一样的阴极。 放电时,氧气透过膜被“吸”进来,铁阳极随之生锈;氧化反应释放电能。充电时,外部电能输入,铁锈被还原成铁,氧气又被“呼”出去。
“就像肺一样,一呼一吸间把铁变成锈,再把锈变回铁。”Ore Energy 联合创始人 Aytac Yilmaz 博士形容。
“铁很便宜,我们的电池成本只有 16 欧元/千瓦时。”Yilmaz 说,“相比之下,2023 年锂离子电池价格大约是它的 10 倍。”
铁-空气电池并非新点子,1960 年代就有人提出。难点在于——铁太容易生锈,却很难“去锈”。Ore Energy 的秘诀是什么?阳极里还加了什么,公司守口如瓶。
多年来,美国的Form Energy 一直是铁-空气电池赛道的“代名词”,在接近商业化的过程中已拿到 12 亿美元风险投资。在几乎所有维度上,Form Energy 仍处于绝对领先:2024 年 10 月完成 4.05 亿美元 F 轮融资(详见:4亿美元,这家长时储能独角兽创下新纪录),已在西弗吉尼亚州一座旧钢厂建成制造基地并于去年秋季投产;在手项目储备从 100 MWh 到 8.5 GWh 不等,多个项目计划年内投运。下一步,Form 需要证明其商业化电池能够兑现承诺。
但 Ore Energy 的并网项目仍是一个重要里程碑。这家 2023 年成立的铁-空气储能公司打算快马加鞭。公司业务拓展负责人 Bas Kil 表示:“我们正忙着与大量商业客户洽谈系统部署事宜。下一步就是商业落地。我们不打算再花数年做小规模试点;我们相信系统已具备商业化条件。”
Ore 计划在 2030 年达到年产 50 GWh 的产能——对于一家目前仅 30 多人、大部分仍在做研发的初创公司而言,可谓雄心勃勃。
首套装置规模极小,不足 1 MWh;完整系统容量 4.2 MWh,可装入一个 40 英尺集装箱;未来按客户需求可模块化堆叠。公司称,这是欧洲首个完全在欧洲本土设计、制造并安装的长时储能系统。
项目仍为试点规模,部署在代尔夫特理工大学的“绿色村庄”气候与能源技术试验基地——该基地恰好拥有独立并网接入点(Ore Energy 是代尔夫特理工的孵化企业,联合创始人曾在此花费 8 年研发相关技术)。借助这一接入点,公司可立即开始测试跨日能量时移,即使项目尚处早期。
Kil 指出,欧洲电网“对这种技术需求巨大”,荷兰尤甚——该国日照不足,而风电资源丰富却间歇性强。
因此,Ore 的首要目标客户是欧洲那些即将退役煤电、燃气电厂、需要填补容量缺口的公用事业公司。(欧洲多数国家已承诺未来几十年内逐步淘汰煤电。)公司亦考虑将系统与可再生能源同场部署,尤其是风电。
“太阳能的发电曲线与锂离子电池的持续时间匹配得很好,”Kil 说,“但风电常见多日大风或无风。你可能连续三天所有风电场都接近满发,而锂离子电池在前 2–4 小时就全部充满。”
公司同时正在为首家商业工厂选址。由于铁-空气电池所需材料极其简单,Kil 表示 Ore 将完全在欧洲境内采购原材料:既可降低地缘政治风险,又契合欧盟“清洁工业协议”——该计划将动用逾 1000 亿欧元支持欧盟本土清洁制造。这家初创企业已获得欧洲创新理事会支持,并入选其加速器项目。
2024 年,Ore 宣布完成逾 1150 万美元(1000 万欧元)种子轮融资;此后一年内,又从欧洲各级政府机构获得额外补贴与资助,总资金规模已接近 2300 万美元(2000 万欧元)。
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