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印度石油開發鋁空氣電池 希望提高國家能源自給能力

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa & May 發表於 2021年7月26日

圖、印度石油開發鋁空氣電池 希望提高國家能源自給能力

為減少對進口材料和技術的依賴,特別是對中國的依賴,印度正在投資使用鋁而不是鋰作為關鍵材料的電池技術。印度最大的煉油廠印度石油公司(Indian Oil Corporation)正在與以色列新創公司 Phinergy 合作,開發鋁空氣電池(aluminum-air battery)。

鋰是當前電動車電池的關鍵金屬材料,印度缺乏鋰礦產,但在東部叢林擁有大量鋁土礦(Bauxite)儲量,可用來製造鋁。

印度是全球前十大鋁土礦生產國之一。根據美國地質調查局(U.S. Geological Survey),印度有大約 6 億噸的探明儲量,印度礦業部更是估計未開發的資源可能是這個數字的許多倍。加上印度多年來大力投資鋁生產技術,是世界第二大鋁冶煉廠。

彭博新能源財經(BloombergNEF)儲能負責人 James Frith 表示,印度的決定顯然是基於礦產供應量,但是,隨著基於鋰的系統價格的不斷下降,開發商將面臨壓力,需找到鋁-氧(Aluminum-Oxygen)可以獲得立足之地的利基應用。相較於鋰離子電池,採用鋁空氣電池有可能降低成本,延長續航里程,提升安全性。

鋁空氣電池透過利用鋁板與空氣中的氧氣反應時產生的電力來運作,是能量密度最高的電池之一。但自 1960 年代首次提出以來,一直沒有得到廣泛的使用。其中最主要的原因是,需要添加到電池中以防止功率下降的材料的成本,以及電池不能被重新充電。因此,新創公司 Phinergy 計劃讓使用者能夠迅速換上新電池,並將用過的電池送到回收機構。

印度石油公司研發部門負責人 Ramakumar 表示,更換電池只需要三分鐘,相當於汽車在加油站加油的時間,計畫在印度石油加油站設置電池交換站。

與鋁空氣電池相比,鋰離子電池通常含有危險材料,如果處理不當會產生污染,更難回收。根據彭博新能源財經的估計,到 2035 年,全球將積累約 400 萬噸已達到壽命終點的鋰離子電池。

鋰在電動車市場地位穩固,吸引了大部分的研究資金,許多基於鈉、鎂或鋁的潛在挑戰者則轉向其他較小的領域,如備用電源系統、能源儲存或是堆高機等低功率運輸設備。

然而,印度對電動運輸和可再生能源儲存的需求,可以提供一個足以讓鋁空氣電池大展身手的市場。根據彭博新能源財經,到 2035 年,印度電池需求將達到 185 GWh。

Amara Raja Batteries 是印度最大的鉛酸電池(Lead–acid battery)製造商,該公司正在研究基於鋰的技術作為公司的下一個成長引擎(next growth engine),但也看到了開發替代產品的空間。但 Amara Raja Batteries 總裁 Vijayanand Samudrala 不認為電池技術的成熟度有一個定論,預計未來10年內,電池領域至少有兩到三代的技術轉變。

印度石油公司在 2020 年初對 Phinergy 進行了戰略投資,表示印度石油的 3 萬個服務站可以作為部署 Phinergy 技術的基礎設施。電信公司已經對 Phinergy 的系統進行了測試,用於基地台和其他場所的備用電源。Phinergy 今年(2021)在以色列首次公開募股(IPO)時籌集了 6000 萬美元,並且使用鋁空氣電池驅動測試的電動車,續航能力高達 1750 公里。

為了評估在印度廣泛使用的可行性,汽車製造商 Mahindra(馬亨達)、Maruti Suzuki India(風神鈴木)和 Ashok Leyland 正在進行車輛測試,預計需要近一年時間。如果有足夠的需求,印度石油公司和 Phinergy 計劃在印度建立一個千兆瓦級的設施來製造電池。

這項計畫若成功,將有助於印度總理莫迪解決三個緊迫問題:削減污染、減少原材料進口和創造就業機會。(1280字;圖1)


參考資料:
India gives aluminium battery a chance to take on lithium in EVs. Mining Weekly, 2021/7/5.


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