热电池是目前能源存储技术领域最炙手可热的新兴事物。随着能源存储行业升温,被视为“清洁能源下一个万亿美元级业务”,私营部门正全力押注开发能实现可扩展长期储能的技术。截至 2022 年,全球能源存储市场规模估值近 1988 亿美元,预计 2032 年将增至 3291 亿美元,增长势头未减。抢占这一市场的角逐白热化,热电池正迅速崭露头角,成为领跑者之一。
热电池将多余能量以热能形式储存,既可用于电网调节,也能为工业提供热量,替代原本需燃烧化石燃料的方式。其核心逻辑是:当光伏发电和风力发电产生的清洁能源超过用户即时消费需求时,热电池便能加以捕获,并在需要时按需释放。因此,在应对快速变化的电网以确保能源安全、提升住宅及商业建筑能效,以及为钢铁冶炼等难减排行业脱碳方面,热电池将成为清洁能源转型的重要组成部分。在工业领域,该技术对于减少对化石燃料作为热源的依赖至关重要,鉴于未来十年工业热需求预计持续增长,这将对减排产生重大影响。
MIT《科技评论》2024 年报道称:“将能量储存为热能并非新概念——炼钢行业利用废热降低燃料需求已有近 200 年历史。但随着电网格局变化和技术进步,该领域的关注度显著提升。”目前,这种关注已开始转化为成果。在开发具有商业可行性的热电池系统中,最大的挑战与机遇之一在于寻找合适的材料。储存超高温物质对材料本身是严峻考验,因此,找到能打造高效、经济且持久模型的原料成分至关重要。
由麻省理工学院教授阿塞古恩·亨利(Asegun Henry)创立的热电池初创公司 Fourth Power 认为,自己可能通过颠覆传统工程范式破解了这一难题。大多数热电池通过对气体或熔盐进行超热处理,并将其储存在金属管道中传输;而 Fourth Power 则另辟蹊径,采用熔融金属作为热导体,并将其储存在碳砖内。亨利此前曾于 2017 年测试过该方法,并因此创下吉尼斯世界纪录(最热液体泵)。此外,该模型还释放出大量光能,打破了另一项纪录:利用热电光伏电池将光转化为电的效率超过 40%。
亨利近日在接受麻省理工学院新闻网采访时解释道:“我们的系统之所以相比现有技术有巨大飞跃,核心在于功率密度。‘我们意识到,温度推得越高,传热速率越快,系统体积就越小,成本也就越低。这就是为什么 Fourth Power 致力于追求如此高的工作温度。我们的热电池运行温度介于 1900 至 2400 摄氏度之间,这使得我们能够大幅节省系统配套成本。’"
尽管 Fourth Power 凭借材料创新在热电池领域处于领先地位,但随着人工智能的介入,其面临的竞争环境或将迅速变得拥挤且激烈。《金融时报》2025 年的一篇报道指出:“寻找能更高效制造产品的新材料、催化剂或工艺,属于‘大海捞针’式的问题,而这正是人工智能大显身手的领域。”该文章探讨了人工智能最终可能在节省能源方面发挥的作用,甚至可能使其自身消耗的能量少于所节约的能量。
碳索储能网 https://cn.solarbe.com/news/20260323/50020115.html


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