鐵空氣電池達商業規模，獲得資料中心大廠青睞。圖片來源：Form Energy
迎戰AI時代資料中心的電力需求，科技大廠展開新的能源策略，鐵空氣電池（iron-air battery）憑藉低成本、長時間儲能的優勢崛起。隨著Google、AI基礎設施供應商Crusoe等接連簽下大單，發展備受矚目。
用「生鏽」原理做成電池
一般來說，氧化生鏽不算優點，鐵空氣電池卻能利用這個電化學反應來發電。電力過剩時，對電池充電，讓鐵鏽還原成鐵，將能量先儲存下來。需要電力時，再讓鐵與空氣中的氧產生作用，生鏽的同時會釋放出電子，產生電力。
研發鐵空氣電池多年的新創公司Form Energy解釋，每個電池單元（cell）由鐵粒、電極、電解液組成。將電池單元堆疊組合，就能成為電池模組（module），可依需要擴大規模。如今已能以高效率的方式儲存電能，可長達100小時。
Form Energy表示，鐵空氣電池主材料是鐵、水和空氣，都是地球上最安全、便宜、豐富的資源，容易取得。這套系統已達商業規模，可提高電網的安全性和彈性。
鐵空氣電池原理是鐵鏽還原成鐵，以儲存能量，待需要用電時，鐵與氧接觸產生鐵鏽的化學反應就能釋出電力。圖片來源：Form Energy
搭上資料中心潮流
Form Energy成立於2017年，由出身台灣的麻省理工學院（MIT）教授蔣業明等五人共同創辦，近日接連拿下資料中心的大單。
2月，Google宣布在明尼蘇達州興建資料中心，將利用鐵空氣電池儲存再生能源，供資料中心使用。緊接著在3月，Form Energy宣布與AI基礎設施大廠Crusoe達成協議。
Google規劃由Xcel Energy建造1400MW的風電和200MW的太陽光電，Form Energy打造300MW/30GWh的鐵空氣電池。風電和光電過多時，電力可存在電池，供電力不足時候使用，如此，就能延長資料中心使用再生能源的時間。根據Xcel，這套電池將是全球容量最大的電池。
美國在去（2025）年1月公布總投資高達5千億美元的超大型AI基礎建設計畫「星際之門計畫」（Stargate Project）。其中，第一個資料中心的開發商與營運商就是Crusoe。Crusoe與Form Energy達成12GWh的鐵空氣電池的協議，以因應2027年以後的資料中心電力需求。
資料中心耗用大量電力，Form Energy的鐵空氣電池接連獲得大單。圖片來源：Form Energy
資料中心自籌電力 推升儲能需求
資料中心耗電過多，導致美國電網不堪負荷。今年3月，美國總統川普與科技巨頭簽下「電費繳納者保護承諾」（Rate Payer Protection Pledge），要求科技公司興建資料中心，時，有義務自行滿足電力需求，並承擔電網升級所需費用，以避免電價上揚，讓一般家戶承受AI的能源成本。
《彭博》報導，Form Energy執行長哈拉米洛（Mateo Jaramillo）表示，與Crusoe的合作強調了市場需要穩定、快速（電池）容量的趨勢。Crusoe也指出，此協議展示了建置AI基礎設施不一定要依賴當地電網的做法。
鋰電池是目前電網級儲能的主流，但鐵空氣電池也有優勢。根據《Tech Crunch》，Form Energy鐵空氣電池每度（kWh）儲能成本約20美元，比鋰離子電池便宜三倍以上。其次是儲能時間，鋰電池適合約4小時的儲能調度，而鐵空氣電池則可儲存4天以上。
鐵空氣電池的缺點是轉換效率（Round trip efficiency，RTE），這是指輸出能量與輸入能量的比值，越高代表損耗越少。鋰電池通常可達90%以上，鐵空氣電池的RTE卻僅50%至70%。此外，鐵空氣電池重，占地面積也大，但專家認為，在電網級儲能應用上，占地面積不是主要因素，成本與儲能時間更重要。
※ 本文獲得《環境資訊中心》授權刊登。原文標題：〈全球最大規模「鐵空氣電池」來了 Google將為美國資料中心部署鐵生鏽儲能技術〉，編譯：謝明珊；審校：陳文姿
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