電池的內部結構：通用電氣新電池廠的展覽演示了該公司新型電池的基本組件。白色的陶

瓷材料是一種固態的電解質，是令電池工作的關鍵組件。Kevin Bullis/Technology Review
 

7月11日，通用電氣正式啟動了設立于紐約斯克內克塔迪，投資1億美元的大型電池工廠。啟動儀式伴隨著由電池供電的盛大聲光表演和焰火。這家將有450名雇員的工廠會生產一種基于鈉和鎳的新型電池。通用電氣稱，這種要比鉛酸電池更耐用且充電速度更快的新技術，將會使得離網發電機效率更高，并且幫助電力部門把來源分散的電力整合起來，包括如風能和太陽能之類的間歇性能源。

雖然通用電氣在新型電網電池技術領域將會面臨來自其他公司，例如Aquion Energy和Liquid Metal Battery的激烈競爭，但這家制造業巨頭對于其技術極富雄心，最近還組成了新的業務部門來推進電池技術的商業化。其實，就在工廠啟動的同時，公司宣布將會增加7000萬美元投資來擴大產量以滿足客戶的訂單要求。通用電氣首席執行官杰弗里·伊梅爾特（Jeffrey Immelt）在啟動儀式上對記者們說：“電力成本將會隨時間推移不斷降低，因為（通用的技術）將會讓電力部門有能力同時使用多種不同的技術。”

技術的首次應用在氣魄上稍弱了點。通用電氣的首位客戶是一家南非公司Megatron Federal，它將會把電池用于為尼日利亞的手機信號塔供電，為其提供電力的通常是柴油發電機。把新型電池與柴油發電機組合到一起，可以使它們運行得更具效率。“可以節省53%的燃料成本，45%的維護費用以及60%的柴油機更換費用。”Megatron Federal無線通訊部門經理布蘭登·哈卡斯（Brandon Harcus）說，“對于我們在尼日利亞的應用，節約的成本是巨大的，在20年中每座信號塔大約要節省130萬美元。會大量減少燃料的使用以及碳的排放。”

對于這項應用來說，新型電池與有時也會用于支持發電機的鉛酸電池相比具有兩個優勢。它充電速度更快，僅兩個多小時，而鉛酸電池需10個小時。而且與多數其他種類的電池不同，通用的新型電池不需要空調，從而幫助節省信號站燃料的消耗。

除了為手機信號塔供電，這種電池也可以用于存儲來自于風力渦輪機和太陽能電池板的電力，從而穩定這些能源的波動。通用電氣也稱它們可以用于微電網，即那些覆蓋一個村莊或軍事基地，設計上可以脫離主干電網獨立運作并提供電網質量的電力的小型電網。

這種電池按每千瓦時算價格要比鉛酸電池貴，但它們預期使用壽命更長，特別是在需要頻繁深度放電的應用場合。這樣使用將會損傷鉛酸電池，在某些應用場合，鉛酸電池可能僅能持續使用6個月。通用電氣的鈉鎳電池設計上可以深度放電至少3500次，在每日充放電的情況下可以使用10年。

新電池的基礎電池技術稱作納金屬鹵化物，在幾十年前發源于南非，并在20世紀80年代的石油危機期間用在交通工具上。它曾一度用來為梅賽德斯的實驗汽車提供動力。但在油價下跌，對燃油動力汽車替代方案的興趣也隨之消失后，這種技術就沒什么發展了。通用電氣在2007年得到了這項技術，其研究實驗室對技術進行了改進，通用電氣能源存儲的技術主管桑德爾·霍洛（Sandor Hollo）說，他們詳細的研究了電池所用材料，并對電池設計進行了“精細的調整”。

這項技術的關鍵是分隔電極的陶瓷電解質材料，在充電時，氯離子從氯化鈉中釋放出來，與鎳結合成為氯化鎳。鈉離子則繼續移動通過電解質進入容器中。在電池放電時，離子移動返回電極，反應逆轉過來。這樣的過程是在隔熱容器中，約300°C的溫度下進行的。