撰稿人：Lia ／ 責任編輯：Zaphyra
2025年10月11日，全球的能源轉型正被一個無法迴避的物理現實所制約：缺乏儲存。近期發生的兩起標誌性事件，將此一脆弱性暴露無遺。
首先是2024年12月，德國陷入了長達數週的「暗黑無風期」（Dunkelflaute），厚重的雲層與靜止的空氣，使再生能源發電瞬間崩潰 。
緊接著在2025年1月，美國加州一座大型鋰離子電池儲能設施發生大火，由於持續的化學反應，大火延燒數日無法被撲滅 。
這兩起事件共同證實，依賴鋰離子技術的儲能路徑，不僅在安全上存在毀滅性隱患，更在供應鏈上—特別是鈷與鎳等材料的開採—充滿了人權爭議 。隨著全球能源政策的推進，如果各國要兌現其減碳承諾，儲能需求在2050年前將可能翻倍成長，一個價值超過2300億美元的新興市場正等待一個更安全的解答 。
全釩氧化還原液流電池（Vanadium Redox Flow Battery, VRFB），一項源自1970年代美國太空總署（NASA）的技術，正因此被重新寄予厚望 。德國科學家克勞迪婭·維德利（Claudia Wiedey）博士解釋，液流電池的原理是革命性的：能量並非儲存在固態電極，而是儲存在外部儲罐的液體電解質（釩）中 。這項設計使其具備獨一無二的「可擴展性」：需要瞬時大功率？增加電化學電池的堆疊即可；需要儲存長時間的大量電力？只需建造更大的儲罐 。這種功率與容量的「解耦」，使其成為電網級儲存的理想選擇。更重要的是，液流電池的電解液不具可燃性、不會隨時間降解，且其核心材料（釩）在系統失效後仍可完全回收再利用 。然而，這項技術的推廣面臨兩大障礙：首先，根據弗勞恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute）的延斯·諾克（Jens Noack）博士的分析，其前期投資成本幾乎是鋰離子電池的兩倍 。其次，電解液所需的金屬「釩」，其價格波動劇烈，且已被歐盟列為「關鍵稀缺原料」 ，這使歐洲的能源未來面臨從「依賴鋰精煉」轉向「依賴釩開採」的新困局。
然而，這場技術競賽的真正核心，並非僅是化學材料的選擇，而是「產業化的速度」。美洲對話（Interamerican Dialogue）的阿隆索·布蘭科（Alonso Blanco）指出，儘管拉丁美洲擁有豐富的鋰礦，但精煉環節被中國「高度集中」控制，這迫使各國尋求替代方案 。諷刺的是，在液流電池領域，中國再次憑藉其驚人的執行速度處於領先地位。延斯·諾克博士指出，中國早在1990年代即開始佈局，並透過強大的政府支持建立了工業基礎 。如今，全球最大的液流電池系統（位於大連，可供應10萬戶家庭）和市場領導者（Ronco Power）均在中國 。這場速度競賽的殘酷性，在德國新創公司 Yenna Flow Batteries 的命運中展現得淋漓盡致。Yenna Flow 的創辦人發明了一種真正的突破性技術：使用丙酮和氨等基礎化學品，製造出「有機」電解液，徹底取代了對稀缺金屬釩的依賴 。這項發明本可使歐洲擺脫所有關鍵原料的供應鏈束縛。然而，這家德國新創公司因「資金耗盡」而在2023年被中國母公司「宿遷時代儲能科技」（Suchan Time Energy Storage）收購 。
如今，德國的發明，正被中國的資本與速度整合，準備以「全球化戰略」的姿態，在2026年前實現5吉瓦時（GWh）的產能，並返銷回歐洲市場 。
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Lia. Independent Media 台北報導
在2025年的秋天，全球的綠色能源轉型正被迫面對其最不願承認的致命缺陷：當風停止吹動、太陽被雲層遮蔽時，文明將如何自處？這個問題，不再是學術上的假設，而是已經發生的、代價高昂的現實。
2024年12月，德國，這個歐洲工業的火車頭，經歷了一場被氣象學家稱為「Dunkelflaute」（暗黑無風期）的惡夢。長達數週的時間裡，濃厚的雲層與凝滯的空氣，使德國龐大的風力與太陽能基礎設施陷入停滯 。電網瀕臨崩潰，電價飆升，傳統化石燃料發電廠被迫全功率運轉，以避免全國範圍的停電。
幾乎在同一時間，2025年1月，橫跨大西洋的美國加州，一座大型鋰離子電池儲能設施（BESS）的火災警報響起 。這並非一場普通的火災；鋰電池的熱失控引發了劇烈的連鎖化學反應，大火延燒數日無法被撲滅，並向大氣釋放了大量有毒氣體 。這起事件（類似於2022年加州莫斯蘭丁Moss Landing的災難）證實了專家們最深的恐懼：將數百兆瓦時的能量以極不穩定的化學形式儲存在一個地點，無異於在電網旁放置了一顆定時炸彈。
這兩起相隔僅一個月的事件，共同揭示了當前能源政策的核心悖論：我們賴以推動未來的「清潔能源」，其基礎卻建立在極不穩定、極不安全且供應鏈極不道德的儲存技術之上。
鋰離子電池：建立在脆弱性上的霸權
鋰離子電池是當今無可爭議的霸主。
從智慧型手機到電動車，再到電網級儲能，它無處不在。但這場霸權的背後，隱藏著巨大的代價。
首先是安全隱患。正如加州的火災所示，鋰電池的能量密度極高，但其電解液易燃，且在過熱、短路或存在缺陷時，極易引發無法撲滅的連鎖反應 。
其次是人權與供應鏈的污點。鋰電池的關鍵原料—鈷和鎳—其開採過程常年伴隨著對人權的踐踏 。以鈷為例，全球超過70%的產量來自剛果民主共和國，其中很大部分是在缺乏監管的「手工礦場」開採的，童工和致命的礦難司空見慣。
更重要的是，從國家戰略層面來看，鋰電池的供應鏈是一個精心佈置的陷阱。美洲對話（Interamerican Dialogue）的政策論壇主任阿隆索·布蘭科（Alonso Blanco）在分析中指出，儘管拉丁美洲（如智利和阿根廷）擁有全球潛力最大的鋰礦資源，但這毫無意義，因為「精煉是另一回事」 。
根據英國「基準礦物情報」（Benchmark Minerals Intelligence）的數據，全球高達75%的鈷精煉產能和60%的鋰精煉產能被中國牢牢控制。這意味著，即使西方國家開採了再多的鋰礦，它們最終仍必須將原料送往中國進行加工。這種「依賴性」使得任何試圖擺脫化石燃料的國家，都可能只是在交換一個新的、更難控制的依賴對象。
在2025年，能源市場研究人員估計，全球儲能市場在短短七年內價值將超過2300億美元 。到2050年，若要維持當前的能源政策，全球至少需要1000吉瓦（GW）的儲存容量；若要兌現減碳承諾，這個數字更將翻倍 。很顯然，鋰離子電池無法安全且穩定地承載這個未來。
液流電池：來自1970年代的「未來」科技
這場危機，迫使全球的電網營運商和政策制定者，將目光轉向了一項幾乎被遺忘的技術：氧化還原液流電池（Redox Flow Battery）。
這項技術最早由美國太空總署（NASA）在1970年代取得專利 。德國弗勞恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute）的科學家克勞迪婭·維德利（Claudia Wiedey）博士，十多年來一直致力於這項研究。她解釋了液流電池的根本性差異。
在傳統電池（如鋰電池）中，能量儲存在固態的電極材料中。但在液流電池中，能量被儲存在流動的液體中 。
最成熟的液流電池技術，是「全釩氧化還原液流電池」（VRFB）。其運作方式如下：
儲存介質：使用兩種不同價態的釩離子（一種重金屬），將它們分別溶解在水基電解液中 。
外部儲罐：這兩種電解液分別儲存在兩個巨大的外部儲罐中 。
能量交換：需要充放電時，液體被幫浦抽送，流經一個由電極和離子交換膜組成的「電化學電池」 。兩種液體在膜的兩側流過，透過離子交換完成電能的儲存或釋放，而兩種液體本身從不混合 。
這個看似複雜的系統，帶來了電網級儲存最需要的革命性優勢：功率與容量的解耦（Decoupling）。
維德利博士解釋：「液流電池最大的優勢之一，是其容量和性能可以獨立擴展。」
這意味著：
擴展性能（功率）：如果一個電網需要應對瞬時的需求高峰（例如城市傍晚的用電高峰），營運商只需增加「電化學電池」的堆疊數量，以獲得更快的充放電速度。
擴展容量（能量）：如果一個風電場需要儲存一整夜的風能，營運商只需建造「更大的儲罐」來容納更多的電解液 。
在鋰離子電池系統中，功率和容量是「綁定」的。你需要更多能量，就必須購買一個更大的、包含更多功率的電池模組，反之亦然。而液流電池，則可以為特定應用「量身定做」 。
此外，它在安全性與壽命上具有壓倒性優勢。電解液本身是水基的，不具可燃性 。更重要的是，它不會像鋰電池那樣隨著充放電循環而「降解」 。其壽命僅取決於「硬體」—幫浦、儲罐和管路的壽命，而非化學活性 。
成本的幻覺：兩倍的價格，兩倍的壽命
然而，這項技術至今仍未普及，原因很簡單：成本。
延斯·諾克（Jens Noack）博士，一位同時任職於澳洲和德國弗勞恩霍夫研究所的專家，提供了坦率的比較：「（液流電池）絕對更貴。我想說，它們目前的價格大約是（鋰電池）的兩倍。」
這似乎是一個無法逾越的障礙。但諾克博士接著指出，這種比較本身就具有誤導性。
「鋰電池現在每千瓦時的成本要低得多，」他分析道，「但一旦它們磨損或出現故障，你基本上就得把整套系統扔掉。」
「而對於釩液流電池，」他補充道，「即使它發生故障，你仍然可以重複使用電解液—那個攜帶能量的液體。所以，這真的是在比較蘋果和橘子。」
諾克博士強調，真正的衡量標準不應是「前期投資成本」，而是「全生命週期成本」（Lifetime Cost）。「（液流電池）的優勢在於，它們的壽命是（鋰電池）的兩倍。」
儘管如此，由於這項技術太新，目前尚缺乏長期的運作實例來證明這一點 。弗勞恩霍夫研究所最近啟動的「RedoxWind」試點計畫，其目標就是證明這一點：一個2兆瓦（MW）的風力發電機，可以搭配一個能儲存10小時電量的液流電池系統，足夠在無風的夜晚為一個村莊供電 。
速度的競賽：德國的「細緻」與中國的「風險」
當歐洲的科學家們還在試點項目中「證明」液流電池的可行性時，中國早已將其投入了大規模的商業實踐。
諾克博士指出，中國由於其「巨大的能源需求」（去年消耗近10,000吉瓦時，是美國的兩倍），他們「獲取了所有他們能獲取的能源」 。因此，他們也需要海量的儲能。
「他們早在90年代就發現，液流電池也是一個選項。」
憑藉強大的政府支持和產業補貼，中國迅速建立起完整的產業鏈 。如今，全球最大的液流電池系統—位於大連的百兆瓦級儲能電站，足可供應10萬戶家庭的需求—已經併網 。該電站由中國公司建造 。目前，全球液流電池的市場領導者，是中國的「融科電力」（Ronco Power）。
「在裝機量方面，他們（中國）絕對是先進的。」諾克博士總結道 。
這場競賽的本質差異，被朱鏞（Yong Zhu）先生一語道破。朱先生40年前作為精英學生從中國來到東德，如今是德國 Yenna Flow Batteries 公司的總經理 。他對兩種文化的差異有著深刻的體會：
「在德國，我的同事們在研發工作中非常認真、一絲不苟（meticulous）。他們想要避免哪怕是微小的問題或錯誤。這就是為什麼他們要花費相當多的時間。」
「在中國，一切都關乎『速度』（Speed）。」他接著說，「如果他們看到了機會，他們會說：『好吧，讓我們承擔風險。讓我們試一試，然後在實踐中改進它。』這就是關鍵的區別。」
戰略的諷刺：德國的發明，中國的未來
朱鏞先生的這番話，並非空泛的文化評論，而是他自己公司的血淚史。Yenna Flow Batteries 這家德國新創公司，本身就是這場「速度與細緻」競賽中最具諷刺意味的犧牲品。
在2023年，Yenna Flow 因為「資金耗盡」（ran out of money）而陷入破產 。最終，它被一家中國母公司—「宿遷時代儲能科技」（Suchan Time Energy Storage Technology）—收購 。
然而，Yenna Flow 的價值並不在於它又製造了一種釩電池。它的創辦人（一位化學家和發明家）發明瞭一項真正可能顛覆賽局的技術：一種全新的「有機」電解液 。
這項發明解決了釩電池的根本缺陷—對稀缺金屬的依賴。 釩，正如前述，已被歐盟列為「關鍵稀缺原料」 。其價格劇烈波動，且其開採同樣集中在少數國家（根據美國地質調查局USGS的數據，主要是中國、俄羅斯和南非）。如果歐洲全面轉向釩電池，無異於剛逃出鋰的陷阱，又掉進了釩的牢籠。
—而Yenna Flow的發明，則徹底繞開了這個問題—
「有機儲能材料的最大優勢，」創辦人解釋道，「是它們可以由非常基礎的原材料，在幾乎任何一家化工廠生產出來。」
這些「基礎原料」，是像丙酮（Acetone）和氨（Ammonia）這樣簡單的物質，全球早已在大量生產 。這項技術，使得儲能系統得以完全獨立於「關鍵原材料和複雜的供應鏈」 。
這才是能源轉型的「聖杯」：一種安全的、可擴展的、長壽命的，且供應鏈完全自主可控的儲能技術。
然而，德國的研發體系和金融市場，卻讓這家掌握著「聖杯」的新創公司，因為「資金耗盡」而倒閉 。
如今，在中國資本的注入下，Yenna Flow 正在實現其德國創辦人未能完成的夢想。創辦人本人對此感到「非常高興」，因為他的發明「正在走向技術和大規模生產」 。
新任總經理朱鏞先生則明確了未來的藍圖：「這也是我們母公司全球化戰略的一部分。」 他們的目標，是在2026年底前，僅在中國的生產基地就達到5吉瓦時（GWh）的產能，並計畫在中國、歐洲和美國擴大生產 。
這是一個關於未來能源的、最殘酷的寓言。德國的「細緻」讓他們發明了完美的解決方案，但他們的緩慢和風險規避，卻使其無力將其實現。而中國的「速度」和「風險承擔」，使其得以收購這項發明，並將其作為全球擴張的利器。
當歐洲還在為使用價值數百萬美元的飛彈攔截無人機而爭論時，當美國還在撲滅鋰電池引發的大火時，這場關於儲能未來的真正競賽，或許已經決出了勝負—不在實驗室裡，而在生產線的「速度」上。
資料來源
Transforming Business (DW News): New energy storage technology on the verge of a breakthrough? (2025, October 11)
https://www.youtube.com/watch?v=YphO8f3_Vms
Benchmark Minerals Intelligence: China’s grip on cobalt processing tightens as battery demand surges (2023, May 18)
https://www.benchmarkminerals.com/membership/chinas-grip-on-cobalt-processing-tightens-as-battery-demand-surges/
U.S. Geological Survey (USGS): Vanadium Mineral Commodity Summary (2024, January)
https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-vanadium.pdf
IEA (International Energy Agency): The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions (2022, March)
https://www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions
PV Magazine: World’s largest redox flow battery connected to grid in Dalian, China (2023, January 10)
https://www.pv-magazine.com/2023/01/10/worlds-largest-redox-flow-battery-connected-to-grid-in-dalian-china/
Energy Storage News: Chinese investor Suchan Times acquires German flow battery company Jena Batteries (2023, November 23)
https://www.energy-storage.news/chinese-investor-suchan-times-acquires-german-flow-battery-company-jena-batteries/
CalMatters: What caused the Tesla battery fire in Moss Landing? (2022, October 7)
https://calmatters.org/environment/2022/10/tesla-battery-fire-moss-landing/