谷歌10亿美金押注的100小时铁空气储能,会改写AIDC储能路线吗?

3分钟前

生锈的铁,能否让储能成本骤降70%?


春节期间,谷歌数据中心的一则项目消息意外刷屏。


谷歌宣布:将在美国明尼苏达州的新数据中心部署一套300兆瓦/30吉瓦时(GWh)的铁空气电池储能系统。



图为谷歌明尼苏达数据中心清洁能源系统示意图 来源于fast company


这个项目为何如此吸睛?


首先是三个震撼数字:10亿美元投资、100小时超长放电时长、3000万度电(30GWh)总容量。


这将是全球最大的电池储能项目,更受关注的是其成本。简单换算可知,该项目成本约为33.33美元/kWh


33美元是什么概念?


横向对比主流储能方案:


对比锂电池储能系统:据彭博新能源财经(BNEF)统计,2025年电网储能用锂电池系统平均成本约125–165美元/kWh,铁空气电池直接便宜超70%;


对比特斯拉Megapack:目前Megapack定价约280–327美元/kWh,谷歌项目成本仅为其1/10


对比中国储能:中国最成熟的锂电储能系统价格区间约70–97美元/kWh


Form Energy甚至放话:长期商业目标是20美元/kWh


尽管该项目更像实验性试点,但释放的信号足以让锂电产业链不安:


在储能需求激增、能源稳定性要求严苛的AIDC(AI数据中心)场景中,当开发者对“长时供电”追求极致,未来储能技术路线是否会绕过锂电,向更廉价、更持久的方向根本性偏移?


01 谷歌订单让储能行业聚焦“铁”技术


细看这个全球最大电池项目之一的情况,三方参与:谷歌出资、美国公用事业公司Xcel Energy负责安装并网、Form Energy提供铁空气技术。


资料显示,Form Energy成立于2017年,总部在美国马萨诸塞州,由前特斯拉能源业务负责人Mateo Jaramillo创立,已融资超12亿美元,投资者包括比尔·盖茨支持的Breakthrough Energy Ventures。



图源于Form energy


Form Energy的思路与传统电池企业不同:锂电池企业追求更高能量密度和快充速度,而Form Energy瞄准极低成本的大规模储能。


此次项目除储能系统外,还配套1400兆瓦风电和200兆瓦光伏,共同为数据中心供电。


储能行业中,真正关键的不是功率,而是“时间”。


过去十年,电网储能几乎被锂离子电池主导,但多数系统储能时间仅4到8小时,能解决单日电力波动,却难应对连续几天的发电低谷。


谷歌正面临这个问题。


随着人工智能算力需求激增,大型科技公司数据中心耗电量快速增长,同时这些企业承诺实现24/7全天候无碳能源目标。


但风电和太阳能不会按数据中心需求稳定发电,连续阴天或无风时,可再生能源输出会明显下降。过去电网靠天然气发电厂补充电力,但这不符合科技公司的低碳目标。


因此,能源行业开始寻找能储存数天电力的电池,铁空气电池在此背景下重新进入视野。


其实去年7月,荷兰初创企业Ore Energy研发的铁空气电池已成功接入荷兰代尔夫特理工大学电网,成为全球首个并网运行的铁空气电池,可持续储能100小时以上。



当时外网媒体就报道Form Energy也在推进类似项目,计划率先在新英格兰及中西部地区部署。


研究报告显示:100小时储能能让数据中心在连续阴雨或无风时,数天不依赖燃气发电持续供电,这对“全天候清洁电力”目标至关重要。


不同于传统柴油或燃气备用电源,铁空气储能无需燃料补给且运行几乎无排放,能从根本上减少数据中心碳排放与运营污染。


显然,全球能源需求正倒逼电池企业研发更多技术选择。那么,锂电池会被铁空气电池取代吗?铁空气电池会改变储能行业格局吗?


02 “生锈”电池为何被重新关注


要回答这些问题,需先了解铁空气电池的工作原理:放电时,铁与空气中氧气反应生成氧化铁(生锈),释放电子产生电流;充电时,电流反向流动,将氧化铁还原为金属铁。


简言之,这种电池是在控制铁的“生锈—除锈”循环。





图为铁空气电池模块结构图 图源于Form energy


铁是地球最丰富的金属之一,价格远低于锂、镍、钴等电池材料。Form Energy曾表示,长期目标是将储能成本降到锂电池的十分之一左右。


但该技术也有明显短板:


首先是效率,业内普遍认为铁空气电池往返效率仅40%、50%,远低于锂电池的80%以上;


其次是能量密度,铁空气电池体积大,几乎无法用于电动车或消费电子;


还有产业化成熟度待验证,虽Form Energy FC1工厂已试产,计划2028年年产达500MW规模,但大规模量产、品质稳定性、长期循环寿命等仍需实证;


最后是运维复杂,气体管理、热控与湿度控制等是铁空气电池特有的运维挑战,新技术大规模应用需建立运维体系。


因此许多能源分析师认为,它不会取代锂电池,而是在储能体系中扮演不同角色。有专业人士称:“未来电网可能同时使用多种电池技术,锂电负责短时储能,铁空气电池负责持续几天的电力供应。”


03 铁空气电池会冲击锂电产业吗?


谷歌宣布订单后,市场最常见的问题是:铁空气电池会成为锂电池的替代技术吗?


目前多数行业人士给出否定答案,因两者解决的问题不同:锂电池优势是功率密度高、效率高、响应速度快,适合电动车、消费电子和电网调频等场景;铁空气电池优势是储能时间长、成本潜力低,更适合电网级储能。从某种意义上说,两者是互补关系。


全球储能技术竞争中,铁空气电池只是众多路线之一,目前被看好的长时储能技术还有液流电池、压缩空气储能及氢储能等:液流电池通过储存电解液扩大容量,在中、欧已有商业化项目;压缩空气储能利用地下洞穴储气发电,在德、中也有大型示范电站;氢储能被认为可能实现更长时间能源存储。


相比这些技术,铁空气电池的优势是结构简单、材料廉价,可像传统电池一样直接接入电网。


资本市场反应也印证了这一点:谷歌宣布采购后,Alphabet股价当天仅小幅波动,锂电产业链公司股价也无明显变化。


一些投资机构认为,这说明市场未将铁空气电池视为锂电池替代者。相反,随着可再生能源、电动汽车和人工智能算力发展,未来电网所需储能规模可能是现在的数十倍。


在此背景下,新技术出现往往意味着市场扩大,而非存量竞争。


另一方面,透过该项目能感知到全球能源需求正呈现放电时长、成本控制等多因素的全面增长。虽目前30GWh规模的项目是最大铁空气电池计划,但多个市场研究机构报告指出,全球储能市场整体显著增长。欧洲大型报道预测,到2030年电池储能系统部署容量将达约80GW,既包括短时储能,也会有更多长时储能技术投入。这显示储能市场对多技术路线的需求在加速增长,谷歌与Form Energy的合作也反映了产业对“多日储能”细分路线的实际关注。


在能源社区论坛Reddit上,业内人士和能源工程师对该项目经济性进行了详细测算:有用户根据公开数据估算,若谷歌为30GWh储能系统支付10亿美元,系统成本约在30–35美元/kWh左右。相比之下,目前电网级锂电池储能系统综合成本通常100美元/kWh以上,从这个角度看,铁空气电池在长时储能场景下确实可能有显著成本优势。


但也有评论者指出,这种优势并非无代价:铁空气电池能量效率明显低于锂电池,往返效率通常仅50%–70%,而锂离子电池效率通常超90%,这意味着储存一度电时,铁空气电池需消耗更多输入电力。还有人提出,铁空气电池真正有竞争力的前提是储能时间足够长,若仅十几个小时,锂电池仍更具优势;当储能需求达数十小时甚至数天时,铁空气电池的低成本结构才开始显现优势。


除成本外,业内人士对铁空气电池技术仍持怀疑态度。可见,该项目颠覆行业的并非技术替代,更重要的是提供了新选择。


外网报道如此评价:谷歌此项目不仅是技术实现的里程碑,更是大规模可再生能源与数据中心能源战略结合的典例。


在全球能源系统从“单一锂电储能模式”向“多样化长时储能模式”转型的背景下,这一项目具有很高的政策性与市场示范意义。



图为长时储能系统示意图,来源于scientific reports


若把储能行业比作工具箱,过去十年几乎只有锂电池这一种工具。而谷歌这笔投资释放的信号是:未来能源系统可能需要更多不同类型的电池,有的负责几分钟,有的负责几小时,有的负责几天。


铁空气电池或许不会终结锂电时代,但它可能让人们第一次真正接近一个目标——在没有化石燃料电厂的情况下,风电和太阳能也能稳定运行。


谷歌押下的10亿美元,本质上正是对这一未来的一次实验。


本文来自微信公众号“新能源产业家”,作者:曾琼仪,36氪经授权发布。


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