撰稿人:Lia / 責任編輯:Zaphyra
在人工智慧(AI)算力需求呈爆炸性增長,導致全球數據中心面臨巨大能源瓶頸的背景下,由特斯拉聯合創始人JB Straubel創立的Redwood Materials公司,正開創一條革命性的解決路徑。該公司不再僅僅回收電動車(EV)退役電池,而是創新地將其「二次壽命」(Second-life)電池大規模集成為微電網儲能系統。其位於內華達州的首個63MWh試點項目,成功在五個月內為AI基礎設施公司Crusoe的數據中心提供了穩定、低成本的100%可再生能源。此舉不僅將退役電池的剩餘價值(高達50-80%)最大化,更提供了一種可快速部署、成本僅為新電池一半的能源解決方案,有望重塑AI時代的能源基礎設施格局,並為循環經濟的實踐立下新的標竿。
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Lia. Independent Media 台北報導
歷史的演進,時常由兩條看似平行的浪潮,在某個意想不到的節點交匯,從而催生出一個全新的時代。在我們身處的此刻,這兩股浪潮無疑是交通工具的電氣化革命,以及人工智慧的智慧革命。前者承諾了一個更潔淨、更高效的移動未來;後者則開啟了通往未知認知領域的大門。然而,在筆者的觀察中,這兩場宏大的變革背後,潛藏著一個共同的、幾乎是宿命般的約束—能源。
特別是AI,這個以數據和算力為食的「數位巨獸」,其對電力的渴求正以驚人的速度膨脹,傳統電網的擴建速度已遠遠追不上它的步伐。一個深刻的悖論由此產生:我們用以構建未來智慧的基石,正受困於一個世紀前建立的能源基礎設施。然而,在美國內華達州的廣袤沙漠中,一場寧靜的革命正在發生。解決AI能源困境的鑰匙,竟意外地來自電氣化革命的「廢棄物」——成千上萬顆退役的電動車電池。
從終點到起點:Redwood Materials的哲學轉變
要理解這場變革的核心,我們必須將目光投向其主導者,JB Straubel。作為特斯拉(Tesla)的聯合創始人與前首席技術長,Straubel是將電動車從概念推向主流的關鍵人物之一。2017年,他離開特斯拉創立了Redwood Materials,致力於解決一個他親手創造的「未來問題」:當數以百萬計的電動車電池壽終正寢時,它們將何去何從?
Redwood的初始使命,是打造一個可持續的、閉環的電池供應鏈,透過回收廢舊電池,提煉出鈷、鋰、鎳等關鍵金屬,再將其送回電池製造廠,從而減少對採礦的依賴,實現北美地區的資源自主。在短短幾年內,Redwood已成為北美最大的電池回收商,處理了市場上約70%的回收材料。
然而,隨著越來越多的電動車電池湧入Redwood的工廠,一個驚人的事實浮現:絕大多數被車廠判定為「壽終」的電池,其內部仍保有50%至80%的可用電容量。對於需要高爆發功率的汽車而言,它們或許已不堪重用,但對於需要平穩、持續充放電的固定式儲能系統來說,它們依然是極具價值的資產。「我們只是想辦法在回收它們之前,再從這些電池中榨取多一點價值。」Straubel如此描述。
這一發現,促使Redwood的商業模式發生了根本性的轉變—從一個單純的「終端回收者」,演變為一個「二次生命賦予者」。他們不再將所有電池直接投入熔爐,而是優先篩選、測試,將健康的電池重新整合,賦予它們在電網中服務的新使命。
AI的軟肋:能源瓶頸
與此同時,另一場危機正在全球科技業醞釀。AI的發展,特別是大型語言模型的訓練與運行,需要龐大的GPU計算集群,而這些集群是名副其實的「電老虎」。據估計,到2028年,僅數據中心的耗電量就可能佔據全美總用電量的12%。AI的算力需求預計到2030年將推動數據中心電力需求增長165%。
問題不僅在於用電總量,更在於接入電網的速度。建造一座傳統的超大規模數據中心,從規劃到獲得公用事業公司的電力接入批准,往往需要2到4年甚至更長時間。「根本沒有辦法足夠快地將它們接入電網。」Straubel指出。這意味著,AI發展的步伐,正被物理電網的建設速度嚴重拖累,能源已成為AI發展的「關鍵約束條件」。
正是在這個痛點上,Redwood的二次壽命電池與AI的能源需求,找到了完美的契合點。一個去中心化的、可快速部署的、獨立於傳統電網的微電網儲能方案,成為了AI基礎設施的理想搭檔。
沙漠中的交響:一場循環經濟的實證
Redwood與AI基礎設施公司Crusoe的合作,將這個構想變成了現實。在內華達州,緊鄰特斯拉超級工廠的Redwood新園區內,一個由退役電動車電池組成的63兆瓦時(MWh)微電網拔地而起。這個北美最大的二次壽命電池部署項目,為Crusoe的兩座模塊化數據中心提供100%由太陽能驅動的電力。
整個項目的部署速度令人驚嘆。傳統數據中心需要數年的建設週期,而這個包含發電、儲能與計算基礎設施的完整系統,從零到有僅用了不到五個月,其中電池陣列的部署本身更耗時不到一個月。
實現這一壯舉的技術核心,是Redwood自主研發的一套被稱為「通用翻譯器」(universal translator)的電力電子設備與軟體控制系統。這套系統的精妙之處在於,它可以兼容來自不同製造商、不同型號、甚至剩餘電容量截然不同的電池包(從10%到90%不等),讓它們在一個龐大的陣列中協同工作。當某個電池包效能衰退時,工作人員只需用叉車將其移走,換上一個新的,整個過程如同「熱插拔」一般,僅需30秒。
這個項目不僅解決了速度問題,更在成本上展現出巨大潛力。Redwood估計,對於大型裝置而言,使用二次壽命電池的初始成本可能只有全新鋰離子電池的一半。雖然這會帶來稍高的持續管理與維護成本,但綜合來看,其經濟效益依然極具吸引力。
務實的權衡與市場定位
當然,這並非一個沒有妥協的完美方案。相比使用全新、標準化電池的儲能系統(如特斯拉的Megapack),Redwood的二次壽命系統需要更廣闊的佔地面積,以便於管理和安全隔離。同時,它需要更積極、頻繁的監控與維護,以應對不同電池的衰退曲線,並嚴格管理「熱失控」的風險。
在市場競爭層面,Redwood的定位也並非要與特斯拉等高端儲能方案的領導者直接對抗。專家認為,二次壽命電池系統更適合那些對成本較為敏感、規模稍小的項目,或是需要快速部署的邊緣計算數據中心。在一個能源儲存需求極其龐大的市場中,不同層次的解決方案皆有其生存空間。正如分析師所言,市場的需求是「在所有地方,一次性需要所有東西」。
塑造下一個十年的能源與數位地圖
Redwood與Crusoe的合作,其意義遠遠超出了單一的商業項目。它提供了一個強而有力的範例,展示了如何透過循環經濟的思維,解決前沿科技發展所面臨的最棘手問題。這是一幅未來的藍圖:一個技術革命(電動車)的「副產品」,成為了另一個技術革命(AI)的關鍵「賦能者」。
從更宏觀的戰略層面審視,這種去中心化的微電網模式,對國家的能源安全與基礎設施韌性具有深遠影響。它減少了對單一、龐大、脆弱的中央電網的依賴,提高了在極端天氣或網絡攻擊下的應變能力。隨著美國道路上數百萬輛電動車逐漸進入電池退役期,一個規模龐大的潛在儲能資源庫正在形成。Straubel甚至預測,在未來幾十年,二次壽命電池可能佔據美國電網儲能結構的50%以上。
這場在內華達沙漠中悄然上演的整合,不是用舊瓶裝新酒,而是用「舊電池」點亮了「新智慧」。它證明了可持續發展與技術進步並非零和遊戲,而是一個可以相互促進、共生共榮的生態系統。這不僅是Redwood的新業務單元,更可能是重塑下一個十年全球能源與數位地圖的起點。
資料來源
Reuters: Tesla co-founder Straubel's Redwood Materials to supply battery materials to Panasonic
https://www.reuters.com/business/autos-transportation/tesla-co-founder-straubels-redwood-materials-supply-battery-materials-2022-11-29/
Bloomberg: JB Straubel Is Ready to Take on the World’s Battery-Recycling Giants
https://www.bloomberg.com/news/features/2022-09-07/tesla-s-jb-straubel-is-determined-to-solve-the-battery-recycling-problem
The Verge: Tesla co-founder’s new company wants to solve the battery problem for data centers, too
https://www.theverge.com/2024/05/29/24165842/redwood-materials-crusoe-energy-battery-recycling-data-centers
TechCrunch: Redwood Materials will power data centers with second-life EV batteries
https://techcrunch.com/2024/05/29/redwood-materials-will-power-data-centers-with-second-life-ev-batteries/
Canary Media: Redwood Materials is now using old EV batteries to power data centers
https://www.canarymedia.com/articles/energy-storage/redwood-materials-is-now-using-old-ev-batteries-to-power-data-centers
IEEE Spectrum: Second-Life EV Batteries Are Powering a Data Center in Nevada
https://spectrum.ieee.org/second-life-batteries
The Wall Street Journal: The AI Boom Is Straining the World’s Power Grids
https://www.wsj.com/business/energy-oil/the-ai-boom-is-straining-the-worlds-power-grids-8b43d34a