什么是鋅空氣電池？

鋅空氣電池是一類特殊的燃料電池，正極利用空氣中的氧，負極采用金屬鋅，電解液采用水溶性電解液，已有100多年的發展歷史。主要產品類型分為鋅空氣一次電池和鋅空氣二次電池，一次電池常應用于路燈中，可再充式鋅空氣二次電池因大規模儲能的興起率先在美國產業界引起重視。

可直接再充式鋅空氣二次電池在運行過程中金屬鋅電極發生溶解或沉積，放電產物溶解在堿性電解液中;空氣中的氧氣在負載雙功能電催化劑的空氣電極中，進行氧還原(ORR)或氧析出(OER)電化學反應，完成電能與化學能相互可逆轉換。鋅空氣電池化學方程式如下：

負極： Zn + 2OH–→ZnO + H2O + 2e–

正極： O2 + 2H2O + 4e–→4OH–

總反應：2Zn + O2→2ZnO

鋅空氣電池有哪些特點？

(1)低成本特性：原材料負極鋅、正極空氣、水基堿性電解液都足夠廉價。成本多產生在空氣電極催化劑，相比氫燃料電池催化劑，鋅空氣空氣電極催化劑服役在堿性電解質中，催化劑種類選擇極其廣闊。美國EOS Energy Storage公司公開信息顯示，250kW/1MWh系統系統全壽命周期成本為212 $/kWh(約1450元/kWh)，與鉛炭電池系統成本相當。

(2)高能量特性：該電池正極使用空氣中的氧氣作為活性物質，容量無限，電池比能量取決于負極容量，可達到350-500Wh/kg;

(3)高安全性：不易燃水電解質、運輸時無危險、不含有毒物質。此外，鋅空氣電池還兼具環保、可以靈活定制等特點，可以打破多個蓄電池市場的現有競爭格局，是一項非常有市場競爭力和廣闊市場空間的技術。

電池性能比較

鋅空氣電池企業發展狀況如何？

近年來，可充電的鋅空氣電池在國外再次得到了重視。如美國EOS Energy Storage、Imprint Energy和Fluidic公司、挪威REVOL公司等。美國Fluidic能源公司在2009年解決了金屬空氣電池負極枝晶問題，是首個生產商業可用可充鋅空氣電池的廠家。目前，該公司已在印尼和馬達加斯加簽約2項鋅-空氣電池儲能項目，累計約5.5MW。美國EOS Energy Storage公司研究開發的Eos Aurora 1000│4000鋅-空氣電池系統專為滿足電網規模儲能市場的需求而設計，預計該系統可循環5000次，使用壽命達15年。目前公司已安裝投運3個鋅-空氣電池儲能項目，累計4.25MW，并計劃于2020年投運一項10MW的鋅空氣電池儲能項目。

EOS Energy 鋅空氣電池儲能項目有哪些？

鋅電池儲能項目

1. Con Edison/Eos Energy Storage分布式儲能示范項目

規模：1MW/6MWh

地點：New York，US

運行時間：2015

該示范項目由紐約州能源研發部資助，由EOS和Con Edison合作，在Con Edison位于紐約市的設施內安裝和測試EOS的尖端能源存儲技術。該項目應用的是EOS一款名為Eos Aurora的1MW/6MWh級鋅空氣電池。該空氣電池運用了Eos的新穎、低成本和專有的鋅混合陰極技術，可循環5000周，壽命長達15年。該項目的運行可以降低客戶成本，推遲公用事業基礎設施升級，提高電力質量和可靠性。

2. EOS微電網項目

規模：250kW/1MWh

地點：Wappingers Falls，US

運行時間：2016

該項目由紐約州能源研發部資助，該電池系統將與太陽能光伏發電連接，應用到社區級的微電網中。Eos Energy在該項目中的目標是向商業和工業客戶/終端用戶展示250kW/1MWh電池系統的可伸縮性、可靠性和可操作性。

3. 3 MW Clarksville變電站儲能項目

規模：3MW/6MWh

地點：Folsom，US

運行時間：2017

該3 MW的鋅空氣電池項目是由開發商西部電網部署的，在Folsom附近的Clarksville變電站。該項目的主要應用于電網輸配領域。

4. Kings Conty能源儲存項目

規模：10MW/40MWh

地點：Kings Conty，US

運行時間：2020

太平洋天然氣和電力公司(PG&E)通過2014年的能源存儲請求，申請到該儲能項目。該儲能系統是Kings County的6個階段的電池儲存設施計劃中的一部分，該設施旨在與附近的公用事業規模的太陽能發電廠合作，在早晚的時間內為電網提供電力。此10MW/40MWh鋅空氣電池系統主要用于可再生能源并網、電網輔助服務和輸配電領域。預計運行時間在2020年5月，期限為20年。