要点：

·      美国液流电池公司ESS通过借壳上市，今天开始在纽交所进行交易，交易代码为GWH。

·      该公司的液流电池电解液由铁、无机盐及水组成，都是价格便宜而且非常安全的材料。

·      该液流电池可以充放电4到12个小时，可与风光发电站形成完美的组合来解决电力稳定输出问题。

ESS公司正在尝试解决可再生能源的一个重大问题：如何储存可再生能源以解决无风或者无阳光时的发电短缺。据ESS公司CEO Eric Dresselhuys介绍，ESS公司采取的解决方案是采用铁、无机盐和水作为电解质的长时液流电池技术，这些都是价格便宜且储量丰富的材料，而不像锂电池采用的锂和钴元素都是储量有限的材料。公司至今为止已获得累计5700万美元的融资，投资者包括了比尔盖茨，软银等著名机构。这周一，ESS公司将有另一个飞跃——在纽交所借壳上市，交易代码为GWH。通过上市，公司将获得3.08亿美元的资金。

Dresselhuys已在能源与技术领域担任了几十年的高管职务，他在今年初加入ESS成为CEO，他说：“到目前为止，还没有太多解决长时储能 需求的技术，主要原因是我们还没有重点依赖储能技术来对电网系统进行稳固，而是依赖火力发电。”

ESS公司于2011年在俄勒冈州的波特兰成立，由联合创始人Craig Evans和Julia Song创建，他们两既是商业伙伴也是一对夫妻。公司稍后搬进了位于波特兰的州立商业加速器，几年后才成立自己的独立总部，拥有将近2万平方米的面积。这家公司的众多投资者里包括比尔盖茨创建的清洁能源投资公司Breakthrough Energy、软银旗下的软银能源公司、及跨国化工集团巴斯夫公司。这次上市，将通过与Acon投资公司旗下的壳公司ACONS2并购公司进行反向合并来实现。

根据公司于今年9月8号递交的财务报表，ESS公司还没有任何销售收入。不过CEO提到公司已经开始向用户输出产品，包括位于宾夕法尼亚州的TerraSol能源公司及丹麦的西门子-Gamesa合资公司。公司的投资报告里也提到他们还有几家未透露名字的电网客户。另外，ESS目前也正在为软银能源公司和Enel绿能公司组装产品。ESS公司在2021年上半年年报里计提了2.453亿美元的亏损，其中1840万美元是经营亏损，而其他大头则是对保险及衍生产品风险进行重新评估后的计提。公司在2020年的经营性亏损是1740万美元，预计将在2023年实现盈利。

铁、无机盐及水：安全且储量丰富的储能材料

Breakthrough能源投资公司的联合主席Carmichael Roberts介绍，ESS公司最大的突破是使用价格低廉且储备丰富的材料来制造长时储能电池。他肯定道：“液流电池比传统锂离子电池更便宜、安全，且寿命更长”。使用铁、无机盐及水来制造电池，意味着系统不会产生毒性，也不会产生燃爆风险。

此外，ESS的电池也不使用锂或钴元素，这是锂电池里使用的两种元素，其价格严重受供应链的影响而波动。普林斯顿大学的教授JesseJenkins说：“锂和钴都是储量有限的元素，且美国基本不生产。从长远来看，锂元素的问题还不至于太严重，因为我们可以回收提炼废弃电池里的锂。不过，随着动力电池对需要的急剧上升，锂的供应势必会形成短缺的局面，因为造成短期的价格上涨。钴元素的问题比较严重，因为储量有限，而且大部分在非洲开采。开采环境非常恶劣，而且基本是通过廉价劳工的双手来直接挖矿。这种低价模式是不可持续的。”

ESS的电池也不使用钒金属，这是目前最成熟的液流电池技术——全钒液流电池。虽然全钒技术非常成熟且很有前途，但是钒的成本太贵是个很大障碍。ESSCEO说：“全钒系统确实是解决储能的一个很好的技术，但是要解决我们所面临的全球储能的需求，全钒系统因为成本太高是难以独自面对的。”这就意味着，必须要有其他成本更低的液流技术来一起分担这个巨大的市场。

另外一家著名的长时储能公司，Form Energy，也是使用铁作为主要原料，并且也是盖茨成立的BreakthroughEnergy投资公司所支持。但是，Form Energy使用的不是液流技术，而是铁-空气静态电池，而且针对的是超过100小时储能的超长时长应用场景，因为美国电网的独立性决定了他们有这方面的需求。

ESS CEO介绍道，公司的液流电池能支持充放电4到12个小时，而用于电动车里的锂电池通常只能使用2到4小时。如果要将锂电池用于4小时以上时长的应用场景，则需要增加储能的电芯数量及相关电力电子设备，而ESS的液流电池则只需要增加便宜的铁、无机盐及水构成的电解液。而液流电池的另一项优势是它的长寿命。他说：“液流电池的容量从第一年到第20年基本不会有太大变化。而用过手机的人都知道，采用锂离子电池的手机在刚开始使用时会给你10个小时的使用时间，但是一两年后就肯定坚持不了10个小时了。”

巨大的挑战：规模化生产液流电池

虽然基于铁元素的液流电池已是比较知名的技术，但一个很大的挑战是如何实现规模化生产。哥伦比亚大学的教授Dan Steingart解释到：“基于铁元素的液流电池也有很长的研发历史，主要就是因为在理论上它会是成本最低的电池技术，而且从技术上来看，规模化生产也不存在太多技术障碍。但是我们还没看到液流电池技术被广泛的采用，主要原因是相对于成熟的锂电池行业来说，液流电池的工程技术还有待完善，这也是为什么目前它的示范站性能还没达到预期目标，且装机成本还居高不下的原因。”

半岛清洁能源公司的CEO Jan Pepper说：“基于铁的液流电池技术很吸引人，因为系统很安全，使用无毒材料对环境不会产生污染，而且使用寿命长，容量衰减速度很慢。目前这个技术面临的最大的市场化问题还是生产成本，如果像ESS这样的液流电池公司能通过规模化生产降低产品成本，对于电力电网公司将会是非常大的一个助力，来帮助他们实现降碳减排的目标。”

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参考文献：

1.     https://www.cnbc.com/2021/10/11/ess-battery-company-backed-by-bill-gates-softbank-opens-on-nyse.html

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