特斯拉实际上制造了世界上最大的电池。它的工作原理如下。

注：本文于 12 月 1 日更新。

埃隆·马斯克和特斯拉兑现了雄心勃勃的承诺，南澳大利亚州现在拥有世界上最大的电池。电池装置与风力发电场（为其提供电力）和更大的电网相连，并在电力需求达到峰值或无风时充当电力储存器。马斯克是一位像 PT Barnum 一样的表演家，尽管该公司的 Model 3 交付速度缓慢，但他最近还是发布了一款新的电动卡车和下一代 Roadster，他曾承诺，如果他们不能及时完成这个大胆的项目，他们将免费。现在，他们做到了。

想象一块巨大的金霸王电池从地面伸出来很有趣，但实际上，这个巨大的装置——据《纽约时报》报道，它的占地面积相当于一个足球场——是一个电池网络，安装在特斯拉制造的名为 Powerpacks 的装置中。特斯拉并没有确切说明这个巨型电池由多少个 Powerpacks 组成，只说它们有数百个；据该公司称，它拥有 100 兆瓦的电力，能够为 30,000 多户家庭供电。

该公司发言人在一份声明中表示：“创纪录的时间内完成世界上最大的锂离子电池的制造表明，可持续、有效的能源解决方案是可能的。”

该电池的正式名称是霍恩斯代尔能源储备，距离南澳大利亚州詹姆斯敦约 9 英里。该电池的完工正值夏季临近，澳大利亚人将要打开空调。南澳大利亚州州长杰伊·韦瑟里尔在一份声明中表示：“南澳大利亚州目前在可调度可再生能源方面处于世界领先地位，这些能源全天候输送到家庭和企业。”

小心，劲量兔子

“考虑[该项目]的最佳方式是一大片像冰箱一样的特斯拉电池组，”先进微电网解决方案公司首席开发官马克·托尔克说。该公司将特斯拉制造的电池安装到企业建筑中，当电价低时，这些电池可以储存能量，稍后再放电，以帮助节省资金并缓解电网的压力。

像澳大利亚这样的系统还需要包括逆变器，将电池中存储的直流电转换为电网中使用的交流电。

每个 Tesla Powerpack 内部都有 16 层电池，这些电池舱（公司称之为“电池舱”）内装有电池单元。

“一切从单个电池开始，”托尔克说，这些电池非常小，可以“握在手中”。它们是电池的基本组成部分，在这种情况下，电池的型号为 2170，由特斯拉位于内华达州的超级工厂生产。

这些 2170 电池是特斯拉的多功能产品。它们不仅用于该公司专为公用事业规模使用的 Powerpack，还用于其 Powerwall（供家庭使用）和该公司备受吹捧的量产级电动汽车 Model 3。

良好的化学反应

阿贡国家实验室高级科学家丹尼尔·亚伯拉罕 (Daniel Abraham) 表示：“特斯拉项目的天才之处在于，他们能够将一大堆这样的电池串联起来。”他研究锂离子电池已有十五年多了。

每个电池长度不到 3 英寸，直径不到 1 英寸，其工作原理与智能手机或笔记本电脑中的锂离子电池大致相同。当电池充电时，带正电的锂离子通过电池单元中的电解质溶液从一个电极（称为阴极）移动到另一个电极（称为阳极）。这导致电子集中在负极的阳极上。当电池放电时，情况正好相反。至于那些电子，它们会通过电池外部的电路移动，为烤面包机、吹风机或在本例中为成千上万的家庭提供电力。

亚伯拉罕指出：“这实际上是锂离子系统成熟的一个标志，它正在被考虑用于如此大型的项目”，因为十年前电池价格太贵，这样的项目“甚至没有人考虑过”。

特斯拉的另一个大型储能项目已在加利福尼亚州安大略投入使用。据报道，该 20 兆瓦装置由 396 个 Powerpack 和 24 个逆变器组成。另一家大型电池公司 AES Energy Storage 已在加利福尼亚州的另外两个地点建造了总容量为 37.5 兆瓦的电池储能系统。

去年，南澳大利亚州遭受了一场大风暴袭击，随后发生的停电导致 170 万人断电；此后该地区还遭遇了其他停电。特斯拉表示，这个庞大的储能系统将有助于提高电网的“弹性”。

先进微电网解决方案公司的托尔克表示，像这样的巨型电池可以发挥重要作用，缓解可再生能源发电中风不总是吹，太阳也不总是照耀的现实。

“我们认为这些电池是向低碳能源系统转型的关键部分，”托尔克说。“电池具有惊人的灵活性，而且近年来价格大幅下降。”

他补充说，这个项目凸显了“电池时代已经到来”这一事实。

注：该故事的版本最初于 2017 年 7 月发布。现已更新，以反映电池项目现已完成的事实。