数字储能网讯：近日，谷歌与美国公用事业公司 Xcel Energy达成重磅合作，在明尼苏达州数据中心部署 1400MW风力发电、200MW太阳能发电，同时接入300MW/30GWh规模的铁空气电池储能系统，打造全球按能量计规模最大的长时储能项目。

这一100 小时级铁空气储能项目落地，不仅为 AI 数据中心提供稳定零碳电力，更将实现其在金属空气电池储能赛道的领跑，并且正在重塑长时储能领域目前的竞争格局。

从成本优势、技术优势、项目落地等维度看，这一长时储能领域的“黑马”产业化进程正在按下加速键。

成本：从原材料到度电成本均具备明显优势

在风光装机规模不断扩大及可再生能源渗透率持续提升的背景下，低成本、长时储能需求快速攀升。

据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2025年1-11月，我国新型长时储能项目并网规模为11.52GW/47.75GWh，占比规模为29.16%（功率）/44.46%（容量）。

长时储能的商业化核心，始终绕不开度电成本。相较于锂离子电池、液流电池等技术，铁空气电池储能凭借原料无稀缺性、结构极简、寿命超长的特点，构建了其在成本端的壁垒。

铁空气电池是金属空气电池的一种，反应原理基于“可逆锈蚀”：放电时，铁粉与空气中的氧气、水发生反应生成氧化铁，释放电能；充电时，通过外部电力驱动反应逆转，将氧化铁“还原”为金属铁，完成能量储存。

这一原理决定了其成本结构的核心优势--无需携带沉重昂贵的正极活性物质，大大减轻了电池的重量和体积。

与传统电池不同，金属空气电池的正极直接利用空气中的氧气，无需携带钴、镍、锂等稀缺金属，仅需负极的铁基材料与电解液即可完成能量转换。

从原料端看，铁是地壳中含量第四高的金属元素，高纯铁粉价格低廉且供应稳定，中国作为全球最大的钢铁生产国，具备完整的铁基材料供应链，几乎不存在“资源卡脖子”风险。

根据专注于铁空气电池的全球长时储能美国独角兽公司Form Energy测算，铁空气电池电池成本仅为锂离子电池的1/10。

2026年初，印度初创企业 Meine Electric宣布，其自主研发的铁空气电池化学体系已完成验证，度电储能成本可降至0.05美元以下（约0.35元/千瓦时），进一步验证了该技术的成本潜力。

从全生命周期成本来看，铁空气电池的优势更为显著，其循环寿命可达10000次以上，服役年限超过20年，明显高于磷酸铁锂电池。

对于长时储能项目而言，超长寿命意味着设备折旧成本的大幅摊薄，尤其适合独立储能电站、电网侧调峰等需要长期稳定运行的场景。

技术与场景优势：匹配长时刚需

在金属空气电池赛道中，锌空气、铝空气电池同样具备原料丰富的特点，但铁空气储能凭借安全性、储能时长、循环稳定性、场景适配性等多方面核心优势，在现阶段实现了对同类技术的超越。

从安全性角度，储能安全是电网侧、电源侧项目的 “生命线”。近年来，锂离子电池储能电站的热失控事故频发，而金属空气电池的水系电解液特性，从根源上解决了安全隐患。

铁空气电池采用中性或碱性水系电解液，无燃爆风险，即便发生电池破损，也只会出现电解液泄漏，不会引发火灾或爆炸。

相较于铝空气电池的“析氢腐蚀”问题和锌空气电池的“锌枝晶”隐患，铁空气电池的反应过程更为温和。

从储能时长和循环稳定性看，铁-空气电池单次充放电时长可达4天（约100小时），显著超过锂离子电池4小时左右的典型时长,这使其能够实现跨日的能量搬移，填补可再生能源多日输出波动的缺口。

另外，铁-空气电池没有锂电池常见的循环衰减问题，可反复充放多年而容量几乎无损，这一点与全钒液流电池类似，但铁材料成本更低。

从场景适配性看，铁空气储能的技术特性，使其能够覆盖我国电源侧、电网侧、用户侧的全场景长时储能需求。

在电源侧，针对内蒙古、甘肃、青海等风光大基地，铁空气储能可用于 “弃风弃光”消纳，将间歇性新能源转化为稳定的可调度电源，提升新能源电站的并网效率。

在电网侧，面对山东、湖北等负荷中心的调峰需求，铁空气储能可承担“周调峰”“季调峰”任务，弥补抽水蓄能受地理条件限制的不足。

在用户侧，谷歌与 Xcel Energy 的合作项目已验证，铁空气储能可用于数据中心的长时备用电源，助力于我国的“东数西算”工程推进，类似地，大型工业园区、医院等关键负荷也可使用多日储能提高供电韧性。

此外，铁空气储能的模块化设计，使其能够灵活适配不同规模的项目需求 —— 从千瓦级的户用长时储能，到百兆瓦级的电网侧电站，均可通过堆叠电池组实现快速部署，大幅缩短项目建设周期。

海外项目频频落地验证技术商业化可行性

2025年以来，铁空气储能迎来了商业化、规模化的关键节点。全球头部企业与能源巨头的纷纷加快布局，推动该技术从实验室走向实际应用。

2025年7月，荷兰初创企业Ore Energy研发的铁空气电池系统在荷兰代尔夫特理工大学的校园电网中成功实现并网运行，这是世界上第一个正式接入电网并持续运行的铁空气电池系统。

项目并网运行具有里程碑意义，意味着铁空气电池从实验室走向实际应用的“最后一公里”已被打通。

2025年11月，Form Energy宣布，其首个100小时铁–空气电池系统已经正式开始并网运行，项目地址在在明尼苏达州。

进入2026年，Form Energy 再出大手笔，在谷歌与明尼苏达州电力企业 Xcel Energy 打造的总容量 1.9GW 的清洁能源系统中 供货300MW/30GWh 铁空气储能项目，成为铁空气电池储能规模和场景渗透实现新突破的标志性事件。

该项目是全球最大的铁空气储能商业化项目，储能时长达到100小时，规模是此前 Form Energy 试点项目的200倍以上。

项目建成后，将为谷歌的数据中心提供稳定的绿电供应，同时帮助 Xcel Energy 解决风电、光伏的间歇性问题，实现全天候清洁能源供电。

作为铁空气储能赛道的“先行者”，除了上述两个项目，Form Energy还实施多个项目。

2020年，Great River Energy向其订购了1MW/15MWh的储能系统，该项目尚未落地；2023年1月，该公司与Xcel Energy签署了两个10MW/1000MWh的储能系统，拟安装在燃煤电厂；2023年11月，与Georgia Power签约的15MW/1500MWh铁空气电池储能系统是当时其有史以来的最大订单。

除了 Form Energy，印度的 Meine Electric 也在铁空气储能领域取得突破。该公司作为亚太地区唯一拥有成熟铁空气技术栈的企业，已获得 75 万美元融资，其技术设计储能时长为 16-24 小时，可与太阳能发电的富余时段精准匹配，目前正在钦奈建设试点生产设施，推动技术从原型向产业化转化。

中国布局：新一代电池研发重点

在2025 年新能源电池产业发展大会上，工业和信息化部装备工业发展中心相关负责人明确提出，要“系统布局新型材料体系、全固态电池、金属空气电池等新一代电池研发工作，加速新技术的落地转化和产业化进程”。

这是中国相关部门首次在高级别会议上将金属空气电池与全固态电池并列，确立了其作为下一代电池重点技术方向。

这一表态，不仅释放了政策层面对金属空气电池的高度重视，更是对金属空气电池这一技术未来发展潜力的充分肯定，也为金属空气电池的发展描绘了清晰的蓝图。

有业内观点认为，结合正在编制的《“十五五”新型电池产业发展规划》和《“十五五”新型储能实施方案》，金属空气电池或将成为中国 “十五五”期间新能源电池产业的重点发展方向。

作为金属空气赛道的领跑者，铁空气储能自然也将成为政策支持的核心对象。

从政策导向来看，工信部装备工业发展中心相关负责人讲话中，对于新一代电池发展部署目标不仅限于研发，更强调“落地转化”和“产业化”，预示着资源将向具备产业化能力的企业倾斜。

按照惯例，下一个五年，铁空气储能技术有望获得过“研发补贴、首台（套）示范、产业化扶持”等多重措施助力，实现技术的突破与项目落地。

发展仍需跨越技术层面多道门槛

业内观点认为，尽管铁空气电池储能已展现出强大的发展潜力，成为金属空气电池赛道的领跑者，但要实现全面商业化，仍需跨越技术层面的多道门槛。

其一，能量密度较低。铁空气电池的理论能量密度约为764Wh/kg，但实际应用中受技术限制通常较低，一般在100-300 Wh/kg范围，显著低于锂离子电池的150-300 Wh/kg，这使其应用局限于固定储能领域。

其二，充电效率较低，系统效率有待提升。铁空气电池的往返效率约为50-70%（意味着储能过程中有30-50%的能量损失）低于锂离子电池的85%以上，也低于抽水蓄能的70%-80%，较高的能量损耗会降低能源利用效率，在部分对效率敏感的场景中竞争力不足。

其三，铁空气电池响应速度慢。由于电化学反应动力学限制，不适合在电网中快速输送大量电力。据悉，谷歌的数据中心将采取“复合式策略”，同时部署锂电池与铁空气电池。前者负责应对短时间的突发电力需求，后者则作为长效支柱。

其四，副反应风险。尽管Form Energy通过电解质配方和催化剂优化抑制了析氢副反应，但长期运行中仍可能存在其他副反应，导致电池性能衰减。

另外，虽然实验室数据乐观，但实际并网运行的铁空气电池项目长期循环寿命仍需更多数据支撑。

值得一提的是，目前，铁空气电池储能在中国进展缓慢，产业链仍处于“碎片化”状态，高纯铁粉的电池级应用、电解液的规模化生产、系统集成的标准化设计等环节，仍需完善。

未来，这一技术在中国的发展需要依托龙头企业，推动产业链上下游的协同发展，制定行业标准，降低产业成本。

然而，这些挑战并未掩盖其巨大潜力，随着材料科学、电化学工程和系统集成技术的进步，铁空气电池的性能有望持续优化。