一块电池被加热至白炽状态以储存电能，听起来宛如科幻情节。然而，一家麻省理工学院（MIT）的衍生企业声称，其系统比锂离子电池更便宜、性能更强且更可持续。这是否是人们期盼已久的储能突破？
能源转型正面临一个顽固难题：当需求较低时，如何处理来自太阳能和风能的多余电力？传统电池（如锂离子电池）成本高昂，且主要适用于短期储存。一项新技术彻底改变了这一局面：将电能转化为热能进行储存。
第四动力（Fourth Power）是一家 MIT 衍生企业，正在开发一种系统，通过将石墨块加热至 2400 摄氏度将电能转化为热能，随后再将储存的热量转换回电能。该系统不使用传统金属系统，而是利用液态锡运输热量，并将热量储存在巨大的石墨块中。
系统将石墨块加热至约 2400 摄氏度——几乎是太阳表面温度的一半——使其呈白炽状态并发出光线。热电光伏（TPV）电池随后将这些光转换为电能，原理类似于太阳能电池板将阳光转换为电，但针对的是电池发出的红外线和白炽光进行了调整。
结果是：这种电池可提供长达 10 小时甚至超过 100 小时的电力，成本仅为锂离子电池的一小部分。此外，该系统每天仅损失 1% 的储存能量，使其非常适合长期储存。
据第四动力创始人兼麻省理工学院传热学教授阿塞贡·亨利（Asegun Henry）介绍，关键在于功率密度。“温度越高，热量传递越快，系统就可以做得越小、越便宜，”亨利解释道。石墨的使用至关重要。与在高温下会腐蚀和降解的金属不同，石墨保持稳定，并能经受住无数次循环。锡也是如此，它不与碳材料发生反应。
另一个优势是系统的模块化设计：额外的储存模块可扩展容量。例如，一套系统提供 10 小时能源，加上额外模块后可扩展至 20 小时。第四动力的技术已创下多项世界纪录，证明该系统不仅理论上可行，而且在实际应用中也具有可持续性。
该系统专为多种应用场景设计，包括长期储存多余的风能和太阳能，或在高峰负荷及停电时提供可靠供电。此外，高温也可直接用于工业流程。一套完整设施可提供高达 25 兆瓦的功率并储存 250 兆瓦时的电量，占地面积约为半个足球场。与传统储存系统相比，这效率极高：每公顷储存的能量可达传统系统的 10 倍。
今年晚些时候，第四动力计划在马萨诸塞州贝德福德建设一个 1 兆瓦时的示范系统。如果成功，该技术可大规模推广，使锂离子电池在许多长期储存应用中变得不再必要。
首席执行官阿尔文·加内桑（Arvin Ganesan）此前曾负责苹果公司的全球能源项目，他视该技术为潜在的颠覆者：“世界在等待比锂离子电池更便宜且同样可靠甚至更好的东西。”
一块电池被有意加热至材料白炽化的温度，乍一看或许显得荒谬。但在表象之下，这个想法却出奇的合乎逻辑。储存热量往往比储存电能更简单，而石墨等材料既便宜又坚固。此外，高温使系统更紧凑、更高效。因此，真正的问题不在于它是否有效——原型机似乎已经证明了这一点——而在于它是否能大规模实现可靠且足够低的成本。
第四动力与众不同之处在于巧妙利用材料特性、高温和光转换技术。亨利和他的团队没有拘泥于金属和化学电池的传统限制，而是改变了物理学方法：选择合适的材料并围绕其构建系统。这可能是在应对气候变化斗争中的一大步。
该系统提供了一种更有效、更可靠且更便宜的方式来储存可再生能源。这样，即使在没有阳光或风的时候，太阳能和风能也可用。第四动力表明，储能不仅仅是关于电池，而是关于热和材料的智能应用。他们热电电池的白炽核心可能是一代新的大规模、可负担的储能技术的开端——这是可持续未来的关键基石。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202603/23/50020112.html
