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環球零碳

碳中和領域的《新青年》

來源：saurenergy

撰文：Shushu

編輯：小瀾

→這是《環球零碳》的1893篇原創

近日，谷歌宣佈將在美國明尼蘇達州派恩島（Pine Island）建設一個新的數據中心，並與Xcel Energy合作，部署一套規模達300MW / 30GWh的鐵空氣電池儲能系統，以及1400MW風電和200MW光伏發電項目，來保障數據中心的電力。

據稱，這將成為全球規模最大的電池儲能項目之一，能夠連續提供長達 100小時 的電力輸出，被認為有望改變現有儲能技術格局。

一般情況，傳統鋰電池只能支撐數小時儲能，難以滿足24小時連續運行需求，而具備100小時儲能能力的鐵空氣電池，在滿電狀態下，可以在無風或陰雨等可再生能源出力不足的情況下，能持續為數據中心提供4天的全天候穩定電力保障，同時不會提高當地居民的用電價格。

這個鐵空氣電池儲能系統來自美國初創公司Form Energy。這家公司成立於2017年，由前特斯拉電池項目負責人馬特奧·哈拉米略（Mateo Jaramillo）聯合創立。2021年，這家公司首次進入公衆視野，當時其對外宣佈，自主研發的可充電鐵空氣電池能夠以接近傳統發電廠的系統成本、不到鋰離子電池十分之一的價格，實現長達100小時的持續供電能力。

2023年，Form Energy進一步推進產業化佈局，計劃將西弗吉尼亞州韋爾頓（Weirton）的一座廢棄鋼鐵廠改造為鐵空氣電池生產基地。該選址不僅能夠利用當地政府提供的產業激勵政策，同時也依託當地完善的河運與陸路運輸網絡，降低製造與物流成本。

在發展過程中，Form Energy吸引了大量資本關注，包括比爾·蓋茨創立的突破能源（Breakthrough Energy），以及能源技術巨頭GE Vernova等機構的投資支持。

從技術原理來看，Form Energy的「鐵空氣電池」本質上利用的是鐵、生鏽與還原之間的可逆化學反應來實現儲能與放電。簡單來說，這套系統的核心機制就是——控制鐵的「生鏽過程」來發電。

當電池放電時，模塊內部的鐵顆粒與空氣中的氧氣發生反應並逐漸氧化（生鏽），在這一過程中釋放電能；而在充電階段，通過輸入電力（通常來自風能或太陽能），再將鐵鏽還原為金屬鐵，從而完成能量儲存循環。

相比於鋰電池，鐵空氣電池比鋰電池便宜不少，每千瓦時儲能成本約為20美元，幾乎是鋰電池的三分之一。Form Energy CEO Jaramillo表示，鐵的價格可以做到比鋰便宜10倍。

但是，鐵空氣電池的缺點也很明顯，比同類電池更重、效率更低，只能回收充電時所用能量的50%到70%，而鋰電池的回收率超過90%。

Form Energy首席執行官Mateo Jaramillo還表示，鐵空氣電池不適合在電網中快速輸送大量電力。因此，谷歌的設施將採取「複合式策略」，同時部署鋰電池與鐵電池。前者負責應對短時間的突發電力需求，後者則作為長效支柱，兩者各司其職。

他表示，只有在極端高溫等因素導致電網承壓、需求長時間居高不下時，「鐵空氣電池」特別適用。電網營運商尤其擔憂此類高峯時刻，因可能引發停電。如果能夠加裝長時儲能並幫助電力公司在困難時期維持供電的數據中心開發商，併網會更快。

目前，Form Energy的首個電池系統目前正在明尼蘇達州與Great River Energy公司合作安裝。該系統可存儲150兆瓦時的電力，並可向電網供電長達100小時，峯值輸出功率約為1.5兆瓦。

谷歌項目與之相比，最初交付規模增加了200倍，對Form Energy來說，堪稱里程碑式的成就。

目前，Form Energy已在私募市場籌集了12億美元，CEO Jaramillo表示，Form Energy的最終目標是上市。

圖說：Form Energy的鐵空氣電池

來源：彭博社

與此同時，這個新的項目還為明尼蘇達州引入了一種新的電力收費體系。既能幫助企業投資清潔能源，又不會提高當地居民的用電價格。

過去五年，Xcel Energy在明尼蘇達州的居民用戶平均電費比全國平均水平低27%。自2013年以來，居民電費年均漲幅為1.55%，遠低於通貨膨脹率。

Xcel Energy為新的數據中心供電，谷歌將承擔所有與電力服務相關的費用。為了在不將成本轉嫁給當地用戶的情況下加速清潔能源的部署，谷歌和 Xcel Energy 在明尼蘇達州設計了一種新的合同結構——清潔能源加速收費（Clean Energy Accelerator Charge，CEAC）。

根據該協議，谷歌還將投入5000萬美元，用於支持 Xcel Energy 的 Capacity Connect 計劃，通過在電網中部署大量分佈式小型電池系統，提高電網容量並增強整體供電可靠性。

谷歌透露，其與Xcel Energy的合作展示了一種為數據中心供電的新方法，同時為當地社區推廣更清潔、更經濟的能源。

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來源：

[1]https://pv-magazine-usa.com/2026/02/24/google-to-deploy-worlds-largest-iron-air-battery-for-minnesota-data-center/

[2]https://interestingengineering.com/energy/worlds-largest-battery-plan-for-google

[3]https://www.barrons.com/articles/ai-stock-trade-chemicals-cooling-systems-1fe9f879

[4]https://www.saurenergy.com/solar-energy-news/xcelgoogle-pact-brings-19-gw-of-clean-power-iron-air-battery-to-minnesota-11152696

[5]數據寶：科技巨頭，最新宣佈