美国务卿布林肯呼吁在可再生能源领域追赶中国：「我们落后了」，意味着什么

文|桃子

导读：据电池工业网消息，澳大利亚当地时间7月30日上午，在澳大利亚多利亚州的一个工厂发生大爆炸。据悉，此次发生大爆炸的工厂是特斯拉Megapack工厂，是世界上最大的电池厂之一。如今，这场因大爆炸所引发的大火已经狠狠地烧了四天，直到8月2日才得到控制。据相关媒体报道，虽然此次大爆炸火势巨大，但却并未造成人员伤亡。目前关于该电池厂为何会发生大爆炸的原因尚不清楚。

这个有着300MW储能总能量的项目，发生事故的设施锂电池重量达到了13砘，是由美国可再生能源公司Neoen与特斯拉共同合作的项目的组成部分。据悉，此项目是美国可再生能源公司Neoen与特斯拉将打造“维多利亚大电池”项目。而此项目的主要目标，则是希望能够争取在2023年到来之前，通过可再生能源，为维多利亚州提供百分之五十电力。

如今，特斯拉Megapack工厂发生大爆炸，CFA事故相关人士对外表示，就目前相关资料来看，这是世界上发生的第一起Megapack的大型事故火灾。此外，此项目的另一合作方美国可再生能源公司Neoen则表示，在此次大爆炸所引起的火灾中，并未发现有员工在此受到伤害。此外，其还公开表示，目前该项目已经和电网断开，但并不会因此而影响到电力供应。

评论人士指出，此次大爆炸的发生，不仅使得锂电池储能让人对其感到担心，更向整个行业发出了警示。众所周知，锂电池的储能项目不仅是特斯拉的主要业务之一，同时也会影响到我国不少 汽车 品牌电动车。毕竟对于日益扩大的电动车市场，锂电池储能尤为重要。但如今特斯拉Megapack工厂发生大爆炸，无疑给市场敲响了警钟。

据相关数据显示，近年来，世界范围内与储能项目发生爆炸和火灾的事故曾屡次发生。对于消费者而言，安全无疑是第一位。如今锂电池储能接二连三出现问题，不由让人对储能市场感到担心。但无论如何，倘若连最最基本但安全性问题都无法得到解决，势必会对电动电池及电动 汽车 市场产生负面影响。但行业需要注意但是，安全问题是整个电动车行业最需要重视的问题。

为了开发锂基电池的替代品，减少对稀有金属的依赖，美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种有前景的新型阴极和电解质系统，用低成本的过渡金属氟化物和固体聚合物电解质代替昂贵的金属和传统的液体电解质。

新型阴极由氟化铁活性材料和固体聚合物（一种塑料）电解质纳米复合材料制造。为制造这种阴极，研究人员开发了一种将固体聚合物电解质渗透到预制氟化铁电极中的方法，然后热压整个结构，以增加密度并减少空隙。聚合物基电解质有两个突出优点，一是其在循环时弯曲和适应氟化铁溶胀的能力强，二是能与氟化铁形成非常稳定的柔性界面，解决了先前电池设计中使用氟化铁出现的膨胀和大量副反应等关键问题。

研究人员测试了新型固态电池的几种变体，以分析其在50℃高温下超过300次充电和放电循环的性能。结果发现，增强电池性能的关键是固体聚合物电解质。当与固体聚合物电解质一起使用时，即使在高温下，金属氟化物也显示出非凡的稳定性。这有望带来更安全、更轻和更便宜的锂离子电池。此外，氟化铁的锂容量是传统钴基或镍基阴极的两倍多。而且铁比钴便宜300倍，比镍便宜150倍。

未来，研究人员将继续改进和开发新的固体电解质，以实现快速充电，并在新设计中融合固体和液体电解质，以与大型电池工厂中使用的传统电池制造技术完全兼容。

无论是纯电动汽车还是可再生能源电池，稀有金属都是必要材料。这导致争夺钴和镍等原料的竞争正日趋激烈，甚至确保稀有金属已经是国家性课题。因此科学家们才着手去发掘替代品，以缓解依赖。新研究现在已经表现出巨大潜力，但下一步，研究者必须要让新型电池与以往稀有金属做电极的锂电池具有同等的容量，且衰减也符合要求，才能真正考虑商品化生产。

在全球变暖趋势不断加剧，传统化石能源供应日趋紧张的形势下，各国政府在制定能源发展战略时纷纷提出要进一步开发和加大可再生能源的利用比例。但美国科学家的最新研究分析表明，可再生能源也许并不如想象的那样环保，发展可再生能源需要耗费大量的土地资源，最终的代价可能是环境遭到破坏。可再生能源是否是把“双刃剑”再次成为科学家们争论的焦点。 反对者：占地过多侵蚀自然 纽约洛克菲勒大学的杰西·奥索贝尔带领的研究小组在最新出版的《核能管理、经济和生态》杂志上发表论文称，他们对每一种可再生能源所占用的土地资源以及相对应的电力产出进行了考察分析。根据测算，生物质能和风能每生产1瓦或者2瓦电需要占用1平方米土地，要想改变全球能源供应格局，就需要兴建足够多的风电场以及拦河大坝，种植足够多的生物燃料作物，这势必会给自然带来巨大的侵蚀。 以美国为例，如果要满足2005年全美国的电力需求，必须在相当于得克萨斯州面积（约26.7万平方公里）大小的地方安装风力发电设施，并保持昼夜不停运转，才能保证供应。而纽约市所有的电力设备要想正常工作，也需要一个面积相当于康涅狄格州（约1.3万平方公里）的巨大风力发电场。 赞成者：所需土地其实有限 有些科学家则不认同奥索贝尔的分析结论，认为他采用能源密度（即每单位土地上的能源产出）作为唯一的衡量标准有失偏颇，不能够全面估算可再生能源对环境产生的影响。 美国国家可再生能源实验室主任研究员约翰·特纳表示，利用能源密度作为评估标准，不足以涵盖各种不同可再生能源的发展潜力。他说，如果用转换效率为10%的太阳能电池来为整个美国提供电力保障，那么只需要在亚利桑那州或者内华达州这种阳光充沛的地方安装1万平方英里（约合2.6万平方公里）的太阳能板就足够了，而整个美国大陆面积有370万平方英里，占用的土地面积不过是九牛一毛。而且，这仅仅只是采用了其中一种可再生能源技术。 是否环保：思路不同结论迥异 根据奥索贝尔的分析报告，如果美国以生物质能作为主要能源，那么爱荷华州965平方英里（约合2500平方公里）的可耕地都将被占用。如果利用太阳能，仅太阳能面板覆盖的土地面积就达到58平方英里（约合150平方公里），此外还要考虑兴建配套的储存工厂所占用的土地。因此他认为，太阳能和生物质能等可再生能源是“不环保的”。 对此，特纳表示，完全不必要在新的土地上建太阳能工厂，只需在现有建筑或房屋的屋顶上支起太阳能板，就能够满足全美国年电力需求的25%%。至于占地面积很大的风力发电场，实际上有95%%的地面是闲置的，可以合理利用土地，用来耕种农作物。 未来趋势：核能也是绿色能源？ 奥索贝尔认为，核能具有排放污染小的优势，是未来能源发展与利用的方向。他解释说，强调环保理念的能源政策有三大支柱，一是增进能源效率，二是利用碳捕获和封存技术，逐渐加大对天然气的依赖，第三就是发展核能。 特纳也赞同核能的发展潜力，但他提醒，核废料的处理不容忽视，应该在确保安全的前提下逐步推广。