一家为电网提供锂电池替代方案的公司 Eos Energy（下称 ），刚刚从美国能源部获得了近 4 亿美元的贷款。

  主要生产卤化锌电池，该公司希望能以比现有锂离子电池更低的成本储存可再生能源。

  这笔贷款是美国能源部贷款项目办公室提供的，面向专注于锂离子电池替代品的电池制造商的第一笔“有条件承诺”贷款。该机构此前曾资助锂离子制造工作、电池回收项目和地热能等其他与气候平均状态随时间的变化有关的技术。

  如今，从笔记本电脑到电动汽车，锂离子电池是储存能量的默认选择。在过去的十年里，这类电池的成本急剧下降，但人们越来越需要更便宜的选择。

  太阳能电池板和风力涡轮机只能间歇性地供电，为了让由这些可再次生产的能源驱动的电网昼夜不停地运转，电网运营商需要找到储存能量的方法。到 2050 年，仅美国电网就在大多数情况下要 225 至 460 千兆瓦的长期储能容量。

  希望商业化的锌基技术，可以以低成本储存数小时甚至数天的电力。为了让电网建立稳定电力供应和减少全球发电对气候的影响，这些和其他替代存储系统可能处理问题的关键。

  在该公司的电池中，阴极不是由人们熟悉的锂和其他金属的混合物制成的。相反，其主要成分是锌，锌是世界上生产量第四大的金属。

  锌基电池并不是一项新发明，埃克森美孚（）公司的研究人员在 20 世纪 70 年代为锌溴液流电池申请了专利，但 在过去十年中进一步开发并改变了这项技术。

  负责研发的副总裁弗朗西斯·瑞彻思（）表示，卤化锌电池比锂离子电池有一些潜在的好处。他说：“这是一种有着根本性不同的电池设计方式。”

  据介绍， 的电池使用水基电解质（电池中移动电荷的液体）而不是有机溶剂，这会让电池更稳定，也代表着它们不会着火。

  该公司的电池设计寿命也比锂离子电池更长，大约有 20 年（锂离子是 10 到 15 年），并且不需要那么多的安全措施，比如主动温度控制。

  专注于储能技术的风险投资公司 的技术负责人卡拉·罗比（）表示，锌基电池和其他替代电池需要克服一些技术挑战才能进入电网。

  锌电池的效率相比来说较低，这在某种程度上预示着在充电和放电过程中会浪费比锂离子电池更多的能量。卤化锌电池也也许会出现不必要的化学反应，如果不加以管理，这些化学反应可能会缩短电池的寿命。

  据了解，这些技术挑战在很大程度上是能解决的。 和其他替代电池制造商面临的更大挑战将是大规模生产和减少相关成本。“这才是真正的挑战，”说，“从本质上讲，我们面对的是低成本的产品和低成本的市场。”

  据了解， 目前在美国宾夕法尼亚州经营着一家半自动化工厂，年最大产能约为 540 兆瓦时，不过该工厂目前尚未达到满负荷生产。如果是锂离子电池，这个产能足以为约 7000 辆普通电动汽车供电。

  首席财务官拿单·克洛克尔（）表示，美国能源部的贷款是“大新闻”。该公司两年来始终致力于获得资金，用于为该企业来提供“急需的资金”来扩张其制造能力。

  美国能源部的资金将用于支持工厂中四条额外的全自动生产线 年，这四条生产线 吉瓦时的电池，足以满足多达 13 万户家庭的日常需求。

  美国能源部贷款也代表着有条件的承诺， 需要满足一些条件才可以获得资金，包括达到技术、商业和财务的里程碑。

  许多替代电池所用的化学物质，都很难从实验室的样品和小规模生产进化到大规模商业生产。不仅如此，在过去的十年里，资金保障问题和买家等待问题都让许多研究替代化学品的初创公司破产。

  承认，在储能领域将替代品推向市场可能很困难，尽管他认为现在是新电池化学物质取得进展的合适时机。

  随着可再次生产的能源涌入电网，对大规模储能的需求比十年前高得多。还有新的支持措施和政策，比如美国《通胀削减法案》中的税收抵免，使开发新电池的商业理由更加有利。

  他说：“我认为我们现在有了一个千载难逢的机会，可以在我们的能源转型中产生改变游戏规则的影响。”

  作者简介：凯茜·克龙哈特（Casey Crownhart），是《麻省理工科技评论》的气候记者，专注于可再次生产的能源、交通和技术怎么样应对气候平均状态随时间的变化。她还曾是一名自由科学和环境记者，为 Popular Science 和 Atlas Obscura 等媒体撰稿。在从事新闻工作之前，她是一名材料科学的研究员。