问题——风电、光伏等可再生能源装机持续增长，但其波动性、间歇性使电力系统调峰调频、跨日乃至跨周电量平衡上面临更高要求。目前，以锂电池为代表的电化学储能响应速度和效率上优势突出，但在更长时间尺度的储能场景中，成本、安全与资源约束等问题仍需通过多条技术路线协同破解。长时储能被认为是支撑新型电力系统稳定运行的重要能力，“百小时级”储能技术也因此受到产业界持续关注。 原因——铁-空气电池以金属铁为负极、空气中的氧气为正极，在电解液中通过铁的电化学氧化与氧化铁还原实现能量存取。该技术路线原料来源广、潜在成本较低，且水系电解质在安全性上具备一定优势。公开资料显示，其理论能量密度可达约1200Wh/kg，成本目标被业界寄望降至锂电池的十分之一左右。但从实验原理走向工程应用仍面临多重挑战：一是铁负极充放电过程中易出现表面钝化、腐蚀以及析氢副反应，导致内阻上升、效率下降和寿命衰减；二是空气正极需要同时具备氧还原与析氧能力的双功能催化体系，并要应对二氧化碳等杂质对电解液的影响；三是系统工程化还需解决电极体积变化、热管理、电解液维护以及系统集成经济性等问题。 影响——在国际上，铁-空气电池正加快从实验室走向示范应用。美国企业Form Energy推进10MW/1000MWh电网示范项目，并计划于2026年前后投运；欧洲亦有团队将有关系统接入公共电网开展验证；印度等新兴市场的初创企业也在加紧中试布局。多方探索表明，铁-空气电池有望在长时储能领域形成差异化竞争力，但其规模化成本、循环寿命和系统可靠性仍需在真实工况中持续检验。业内人士指出，我国相关研究总体处于从实验室向中试过渡阶段，仍需以可验证的样机和示范应用带动技术成熟与产业链完善。 对策——针对上述难点，上海大学联合江苏师范大学、上海大学（浙江）高端装备基础件材料研究院等单位，依托在高纯铁材料领域的研究积累，组建专项团队开展铁-空气电池的系统性攻关。据团队介绍，研发遵循“材料—界面—部件—系统”的路径，重点围绕提升反应活性、抑制副反应、增强结构稳定性展开：在电极上，研究人员提出从传统片状电极转向“铁粉—导电剂—粘结剂”涂膏式多孔电极，以增大反应面积、改善传质条件，并探索更小粒径的球形铁粉以兼顾活性与稳定性；电解液上，团队对不同体系开展对比研究，并围绕析氢等副反应提出抑制策略，通过添加特定组分促使电极表面形成原位保护层，降低腐蚀与能量损耗。基于上述优化，团队推动样机完成长时充放电验证，为深入工程化提供支撑。 前景——受访专家认为，铁-空气电池若能效率、寿命与系统可靠性上持续突破，将跨日调节、可再生能源基地配套、极端天气保障以及电网长时备用等场景具备应用潜力。其产业化还可能带来钢铁冶金与电力储能的协同：一上，钢铁产业可为铁基材料的规模化供给提供基础，形成新的材料需求增长点；另一方面，长时储能装置有助于提升绿电消纳能力，并为高耗能工业的低碳用能探索提供支撑。下一步，业内建议在确保安全与经济性的前提下，加快中试线建设与示范项目落地，完善标准与测试体系，推动关键材料、核心部件、系统集成与运维能力协同提升。
长时储能不是单一技术的比拼，而是材料创新、系统工程与应用场景共同推动的结果；铁空电池样机实现长时充放电，反映了从基础研究迈向工程验证的进展，也表明下一步需要以示范工程为牵引，加快标准、制造与运维体系完善。随着新型电力系统建设提速，谁能在安全、成本与寿命之间率先形成可复制的综合方案，谁就更有可能掌握长时储能产业化的主动权。