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最近，通用電氣（GE）公司宣布再投入7000萬美元擴(kuò)建位于美國紐約的電池工廠。經(jīng)過多年研發(fā)，GE研發(fā)的Durathon鈉鹽電池技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
GE董事長兼首席執(zhí)行官伊梅爾特認(rèn)為，這項(xiàng)新業(yè)務(wù)有望在幾年后為GE帶來10億美元的年收入。
而為了這種新型電池，GE已經(jīng)投入重金：一個(gè)四五十人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持10年投入其中，其代價(jià)相當(dāng)于一個(gè)年收入在1400億美元以上的AAA級(jí)公司的資金和技術(shù)支持。
近日，GE中國研發(fā)中心電化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理黃群健博士向記者介紹，中國科學(xué)家在其中提供了很多原創(chuàng)性技術(shù)。
鈉鹽電池優(yōu)勢多
Durathon鈉鹽電池的原料是極易獲得的氯化鈉和鎳，首次充電以后在負(fù)極室形成鈉金屬,在正極室形成氯化鎳,由此不斷充放電循環(huán)使用，因此也可稱為鈉氯化鎳二次電池或鈉鎳電池。據(jù)悉，GE的第一代鈉鹽電池主要用于數(shù)據(jù)中心和通訊基站的備用電源。
這種新型電池具有一定優(yōu)勢。例如，同鉛酸電池相比，鈉鎳電池的能量密度是其兩倍以上，壽命為10倍左右。如考慮使用壽命，則鈉鎳電池的成本有望和鉛酸電池競爭，全生命周期的經(jīng)濟(jì)性則更強(qiáng)。而同鋰電池相比，鈉鹽電池不存在發(fā)生起火爆炸的危險(xiǎn)。
和日本NGK公司已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)的鈉硫電池一樣，鈉鎳電池也是一種高溫電池，運(yùn)行溫度在300攝氏度左右。鈉硫電池制造生產(chǎn)時(shí)需要在負(fù)極室直接填充鈉金屬，高溫下易燃。但據(jù)黃群健介紹，鈉鎳電池在制造時(shí)不存在鈉金屬，相對(duì)更為安全。而且，氯化鎳本身可作為非常好的滅火材料，一旦電池內(nèi)部短路能將金屬鈉轉(zhuǎn)化為氯化鈉。
目前，作為一種高能量密度電池，用于儲(chǔ)能和備用電源的Durathon電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。據(jù)GE 運(yùn)輸集團(tuán)總裁兼首席執(zhí)行官羅瀾索（Lorenzo Simonelli）介紹，下一步將拓展在軌道交通、礦用車輛和船舶領(lǐng)域的混合動(dòng)力方面的應(yīng)用。
實(shí)際上，GE看中鈉鎳電池的初衷就是用于機(jī)車供能。
據(jù)黃群健介紹，北美市場上柴油機(jī)車較為普遍，但目前還沒有一項(xiàng)電池技術(shù)能滿足其電氣化的需求。因此，2001年前后，GE評(píng)估了各種電池，最后選中了鈉鹽電池，至今已開展了10年的研發(fā)工作。
中國科學(xué)家功不可沒
鈉鎳電池的概念最早在上世紀(jì)70年代由南非科學(xué)家提出，后來也曾有過小規(guī)模商業(yè)示范，但始終未走向成熟和大規(guī)模使用。
在已有多年研發(fā)積累的基礎(chǔ)上，GE投入重金：10年中，GE全球研發(fā)中心一直保持了幾十人的穩(wěn)定團(tuán)隊(duì)，美國、印度、中國研發(fā)中心的科學(xué)家都參與其中。
而作為重點(diǎn)方向，鈉鹽電池還獲得了伊梅爾特的CEO專項(xiàng)基金持續(xù)支持。伊梅爾特評(píng)價(jià)稱：“我們不僅僅發(fā)明了一種新電池，更是創(chuàng)造了一項(xiàng)新業(yè)務(wù)?！币虼耍珿E在研發(fā)電池的同時(shí)，也設(shè)計(jì)了高效的電池制造流程和市場開發(fā)戰(zhàn)略。
這其中，重要的一步是在2007年并購了英國研發(fā)公司——Beta R&D。由于該公司積累了大量的電池中試生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，此次并購也減輕了GE科學(xué)家將產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室推向生產(chǎn)線的壓力，加速了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
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