When Batteries Get A Face Lift, So Do Renewables
13:40 Share

电池无处不在。它们存在于我们的手机、遥控器、智能手表、电动汽车等等之中。它们也可能是可再生能源公司多年来面临的一个问题的解决方案：如何储存他们生产的大量能源以备后用。一些公司正在利用电池使可再生能源全天候可用。今天，我们将与来自 NPR 姊妹播客《Planet Money 指标》的制作人 Cooper Katz McKim 深入探讨这项技术如何快速发展。收听《指标》的三部分电池系列节目。对技术的未来有疑问？请通过 [email protected] 与我们联系。在 plus.npr.org/shortwave 上注册 Short Wave+，收听 Short Wave 的每一集无广告节目，并支持我们在 NPR 的工作。了解有关赞助商信息选择的更多信息：podcastchoices.com/adchoicesNPR 隐私政策</context> <raw_text>0 此消息来自 Intuit TurboTax。现在，税务与技术支持的专家相匹配，让您在 TurboTax.com 上获得最多的退款。专家仅在 TurboTax Live 中提供。请访问 TurboTax.com/guarantees 查看担保详情。此消息来自 Insperity，提供从工资单、福利和人力资源合规到人才发展的 HR 服务和技术。访问 Insperity.com/HR matters 了解更多信息。

您正在收听 NPR 的 Shortwave。嘿，Shortwavers。我是 Emily Kwong，与来自《Planet Money 指标》的制作人 Cooper Katzman-Kim 在一起，因为他……等等，Cooper，你在做什么？哦，Emily，你好。我只是在一个加利福尼亚州的设施里开关灯，那里的电池电力正在为电网供电。

就像字面意义上储存能量，然后将其释放到为我们所有家庭供电的电网中。有趣。但在加利福尼亚州，我希望能源来自天然气或水力发电等地方。你告诉我电池也在其中？在加利福尼亚州，电网规模的电池储能令人惊讶地经常成为某一天第二大能源来源。我不知道电池储能可以在那个水平上使用。我也没有。

我的意思是，就在几年前，这是不可想象的。像这样的电网规模的储能，对于可再生能源公司来说，基本上是一种梦想技术，一种假设性情景。对。而这些公司历来一直都在利用受天气影响的技术。如果太阳不照射，太阳能就不那么好了。如果风不吹，就是这样。而电池储能改变了这个等式。对，因为你可以将能量储存在电池里。然后在需要的时候随时使用它。好吧，这种梦想技术现在已经非常主流了。

大约在 2020 年到 2021 年期间，美国各地的电池储能容量跃升了 230%。哦，哇。22、23 年又增加了更多，它真的起飞了，尤其是在加利福尼亚州。

为了亲眼看看，我去了加利福尼亚州中部的一个名为 Cal Flats 的地点。这是一个 2900 英亩的土地，上面覆盖着太阳能电池板。那里有山羊在跑来跑去，还有小狐狸的栖息地。所有这些太阳能产生的额外能量直接流入现场的电池。

你看到的这些集装箱，你知道，有六七扇门吗？每个集装箱里都有很多模块，看起来像装有电池单元、直流电池的大手提箱。那是 ReVon 公司的首席运营官 Justin Johnson，该公司拥有 Cal Flats。当我们谈论电池储能时，这就是人们所指的。

基本上是成排成排堆叠的电池手提箱，放在一个大约 8 英尺高的集装箱里，基本上就是一个柜子。哦，那有点小。这个站点产生多少电力？该站点拥有足够的存储容量，可以为大约 60,000 户家庭提供几小时的电力。哦，那很多。是的，很多。Erevan 将这种能源出售给苹果公司和 PG&E（该州最大的公用事业公司）Erevan。

然而，Justin Johnson 说客户并不短缺。如果您在美国任何地方拥有一个太阳能发电厂或电池发电厂或组合发电厂（太阳能和电池发电厂），并且准备在这些日子里建设，您就可以找到一个分销设施。

对。我的意思是，现在随着道路上越来越多的电动汽车和用于人工智能的新数据中心，需要更多的电力。没错。好吧，这显然是一个很大的话题。你为你的播客《Planet Money 指标》制作了一个关于电池的三部分系列节目。对。但我仍然有一些问题想深入探讨。所以，Emily，今天节目中，我们将探讨电池快速普及背后的技术原因以及它们的未来发展方向。

让我们乘坐电池驱动的魔毯之旅吧。您正在收听 NPR 的 Shortwave。

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因此，电网规模的电池储能技术在过去几年中得到了发展。但是，Cooper，许多不同的技术都有其发展时期。那么，为什么电池技术的这种主流崛起与众不同呢？

是的，我的意思是，并非某一天某个公司说我们将制造出足够强大的电池来支持电网。那将是太棒了，但这需要追溯到很久以前。我在 Cal Flats 上看到的电池，可以说是可以追溯到 90 年代索尼推出带有小型可充电电池的摄像机的时候。

Dan Walter 研究电动技术（如电池）的快速发展。在第一阶段，你推出的电池对于该行业来说已经足够好了，它们只是满足了索尼摄像机的需求。我觉得我在我的数码相机里见过这些电池的后代。它们是一种你可以充电的方形电池。对。点击一下感觉很令人满意。是的。我们肯定都在某个时候使用过这些电池。

这基本上是 Dan 所称的“电池多米诺骨牌效应”的根本原因。因为这是一个不断增长的市场，而这个市场在扩张，你可以创建越来越多的电池制造工厂。随着你建造更多的工厂，成本会降低，电池的质量也会提高。随着时间的推移，人们想要更耐用、更便宜的电池。因此，公司有动力去开发它们。你得到了非常快速的科技发展，这由一群非常愿意付费的消费者推动。

在 90 年代和 2000 年代，我们对电池的需求量很大。是的，随着另一个行业发现可以利用来自摄像机、笔记本电脑、电动自行车、三轮车、汽车的相同电池，整个故事又重新开始。

每个行业都充满了想要更好电池并愿意为此付费的人。这确实是一个消费主义的故事，但也体现了那些意识到在电池领域取得竞争优势具有竞争优势的国家的巧妙政策。关于这个故事令人惊讶的是，我经历了这场电池革命，从童年到至今。我有点想当然地认为电池技术就像在努力跟上我们贪婪的需求一样。是的。

然后，你知道，我想到了电动汽车的出现。我的意思是，这些肯定推动了这种发展。电动汽车无处不在。是的，这是一个完美的过渡到 Dan 的第二点，因为电动汽车的增长是这个故事的重要组成部分。

早在其他人投资电池储能之前，比如在 2000 年代，中国的领导人看到了这项技术的机会，并成为电池制造中心。它还不是一个很大的市场，但他们看到了机会。哇。好的。随着电动汽车越来越受欢迎，它推动了更大、更轻、更密集的电池的产量大幅增加。

这使得电池的价格大幅下降。我们说的是多便宜？自 2010 年以来，电池的平均成本下降了 90% 以上，这是任何能源技术的最快成本下降之一。哇。它已经发展到新的市场、新的国家。到 2021 年，电池储能终于在美国达到了临界点，它们实际上正在为整个电网提供电力。对。你之前也提到过，2021 年是这一年发生了巨大的飞跃

电池储能容量增加了 230%。对，没错。这让我们来到了今天的情况，电池遍布整个经济领域，从汽车、摩托车、公共汽车到卡车，都可以用来驱动它们。是的。

我起鸡皮疙瘩了。我的意思是，这是一个伟大的时代。听到我的 iPod 的遗产发挥了更大的作用，这也很酷。永远不要放弃它。是的，没错。现在，你还记得我之前提到的电池吗？哦，是的。90 年代与索尼摄像机一起推出的立方体电池。就是那个。是的。是的。

这对电池储能来说是一个改变游戏规则的因素，因为它使用了锂离子技术，这种技术的能量密度比我们之前的镍镉电池或铅酸电池高得多。能量密度是什么意思？意思是锂离子电池可以更长时间地保持充电状态。它们更轻。它可以充电更多次。它更节能。

我一直想知道这个问题。锂的哪些特性使得这一切成为可能？比如，为什么这么特别？是的，这是一个好问题。我的意思是，首先，与镍或铅相比，它们非常轻。它也很容易释放电子，鉴于电池在电子从负极流向正极时工作，这一点很重要。我已经做过足够的柠檬电池来了解这一点。是的，负极是阳极。

它释放电子。正极是阴极。它吸收电子。当它们充电时，电子会回流。这就像一个循环。我们应该用柠檬为我们的电网供电。我们在做什么？对。所以你的意思是锂离子电池很容易让这种电子转移发生。没错。随着这些电池变得越来越先进，出现了新型的锂离子电池。

例如，磷酸铁锂电池比其前身更便宜且不易燃。它的能量密度也较低，但它的低成本使其物有所值。例如，Cal Flats 的电池是 LFP，即磷酸铁锂电池，它们可以储存大约 4 小时的能量。好的，这就是我们今天所处的位置。这些电池。

磷酸铁锂电池（LFP）的柜子已经成为电网规模电池储能的标准。而且这种技术似乎发展很快。是的，多米诺骨牌效应和经济实惠、强大的电池化学成分使这项技术呈指数级增长。电池销售背后的这种势头是否有任何理由会停止？

比如，我们能否永远期望电池以这种指数速度继续增长？好吧，永远，我不知道。但像 Dan Walter 这样的分析师确实认为，在可预见的未来，多米诺骨牌效应将继续发生。他认为电池储能将从汽车和电网发展到

甚至可能像货船，甚至飞机。五年前，如果有人说电动航空是可能的，每个人都会说我们疯了。今天，我认为我们看到了一些非常有趣的迹象，例如，20 座位的电动飞机可以飞美国、欧洲和中国的大部分航班。这太疯狂了。这

这架飞机正在向上发展，电池储能也是如此。它真的处于进一步被颠覆的地位，并且可能通过新的化学成分来实现。例如，钠离子电池仍然是一项年轻的技术，但预计它将追随 LFP 电池的脚步。哦，为什么？钠离子电池的部分原因是它们对关键矿物的依赖较少，因此比 LFP 电池更便宜。

而且，钠到处都是。它的含量实际上比锂高出一千倍。而且这些电池的性能不如 LFP 电池。但市场可能会说，我们会以这种成本接受较低的性能。对。好的。钠离子电池的另一个好处是它们对环境的影响较小。因此，钠非常丰富，因此减少了对更深或更偏远地区进行挖掘的压力。

它们也不依赖钴或镍等矿物，这两种矿物都以其高耗水和污染性采矿过程而闻名。钠离子电池可能成为现实，这是一个令人兴奋的前景。好的。你之前提到过，大多数用于电网规模储能的电池只有 4 小时的容量。那么可以持续更长时间的电池呢？有一些版本可以持续更长时间。

其中一种是氧化还原液流电池，目前它在规模上要小得多，但它可以将故事从仅仅 4 小时变为每日甚至数日的容量。想象一下可以持续数天的电池，这太令人惊奇了。这将如何运作？这种氧化还原液流电池是如何工作的？它确实会重新定义电池的制造方式。在每个电池内部，都有我们讨论过的两个电极，即阴极和阳极。它们之间是液体。

每当电子从一侧移动到另一侧时，就会自动放电。对于氧化还原液流电池，这两侧是完全分开的，因此它可以更好地保持电荷。

是的，我能理解。因此，电池的制造方式、化学成分都在发生变化。所有这些都是电池遵循这种向上轨迹的原因。Cooper，我在华盛顿特区。你是在告诉我，如果我有一天打开灯，有没有可能电力来自电池？它发展迅速。到 2030 年，一些预测显示其容量将增加约 400%，而且它已经很高了。

所以所有这一切，对 Dan Walter 来说都非常令人兴奋。所以我们每天都会听到关于新的 AI 突破的消息，关于新 AI 模型的额外数十亿参数，每个人都对它感到非常兴奋。但是当我们谈论电池时，正在发生巨大的突破，这些突破正在改变我们的能源格局，从而改变我们的整个经济。而且似乎没有人真正关注它。好吧，我们肯定很关注它。Shortwave 和《指标》。谢谢您。谢谢，Emily。谢谢，Emily。

Cooper 为《指标》制作的完整电池系列节目《Shore Rivers》现已推出。我们将在我们的节目说明中链接到该系列节目，以及我们之前关于长期电池储能和未来电池的一集节目。查看它们。本集由 Rachel Carlson 制作，由我们的节目主持人 Rebecca Ramirez 编辑。

Tyler Jones 检查了事实。Kweisi Lee 是音频工程师。Beth Donovan 是我们的高级总监。Colin Campbell 是我们的高级副总裁，负责播客战略。我是 Emily Kwong。感谢您收听 NPR 的科学播客 ShoreWave。

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