Google 斥資 10 億美元購買鐵空氣電池：100 小時連續放電、30 GWh 儲能，AI 數據中心能源革命開始

2026 年 2 月下旬，Google 宣布與美國長時儲能新創公司 Form Energy 達成一項里程碑式的交易：以約 10 億美元購入一套全球規模最大的鐵空氣電池（iron-air battery）系統。這套電池將安裝於明尼蘇達州 Pine Island——Google 在該州的首座數據中心所在地——並擁有令人矚目的參數：300 MW 的輸出功率、30 GWh 的總儲能容量，以及長達 100 小時的連續放電能力。

這意味着，即使在風力和太陽能完全停止發電的極端情況下，這套電池仍能為 Google 的 AI 數據中心提供超過四天的不間斷電力供應。對於一個需要 7×24 小時不停運轉的 AI 訓練集群而言，這不僅是冗餘保障，更代表着一種全新的能源思維——不再依賴化石燃料作為後備電源，而是用真正的清潔儲能技術取而代之。

鐵空氣電池：用鐵鏽儲存能量的巧妙科學

鐵空氣電池的工作原理出奇地簡單而優雅。其核心化學反應與日常生活中「鐵會生鏽」的現象完全相同——只不過 Form Energy 的工程師將這個過程變成了可逆且可控的。

放電時，空氣中的氧氣流經一顆顆微小的鐵質顆粒表面，鐵與氧結合生成氧化鐵——也就是鐵鏽。這個氧化過程會釋放電子，形成電流，從而向外輸出電力。充電時，外部電力驅動逆向反應，將氧化鐵還原為金屬鐵，氧氣被排回大氣。整個循環就是「鐵 → 鐵鏽 → 鐵」的反覆轉換。

這項技術的最大優勢在於成本。鐵是地球上儲量最豐富的金屬之一，價格僅為鋰的幾十分之一。Form Energy 曾表示，其鐵空氣電池的儲能成本目標低於每千瓦時 20 美元——這遠低於目前鋰離子電池每千瓦時 150-200 美元的系統成本。正是這種壓倒性的成本優勢，使得 30 GWh 這樣的超大規模儲能在經濟上成為可能。

當然，鐵空氣電池也存在明顯的短板。其往返能量效率約為 50-70%，遠低於鋰離子電池的 85-95%。這意味着每存入 100 度電，取回時只能使用 50-70 度。此外，鐵空氣電池的體積和重量遠大於同等容量的鋰離子電池，因此不適合電動車或行動裝置等需要輕量化的場景。但對於固定式的大規模數據中心儲能，體積和重量根本不是限制因素——只要成本夠低、放電時間夠長，佔地面積大一些完全可以接受。

1.9 GW 清潔能源組合：風電、太陽能與長時儲能的鐵三角

Google 的 Pine Island 項目不僅僅是一套電池。根據 Google 與當地簽署的「清潔能源加速器」（Clean Energy Accelerator）協議，整個能源配套方案的總裝機容量達到 1.9 GW，包括三個核心組成部分：1.4 GW 的風力發電、200 MW 的太陽能發電，以及前述 300 MW / 30 GWh 的鐵空氣電池儲能系統。

這套能源系統的運作邏輯是：風電和太陽能在有風有光的時段大量發電，除了直接供應數據中心外，多餘的電力被儲存到鐵空氣電池中。當風力減弱或夜間太陽能停止發電時，電池開始放電以填補缺口。100 小時的放電能力意味着，即使遇到持續數天的極端天氣——例如明尼蘇達州冬季常見的大面積暴風雪導致風力驟降——電池也有足夠的儲備維持數據中心運轉。

值得注意的是，Google 承諾自行承擔所有電網升級費用。這是白宮「納稅人保護承諾」（Rate Payer Protection Pledge）的一部分——科技巨頭在擴建能源密集型設施時，不應將電網改造成本轉嫁給當地居民。這一承諾在政治上意義重大：它消除了當地社區對「大公司搶佔電力資源、推高電費」的擔憂，大幅降低了項目遭遇政治阻力的風險。

Form Energy：從實驗室到吉瓦級工廠

Form Energy 由 MIT 教授 Yet-Ming Chiang 於 2017 年共同創立，是鐵空氣電池技術的先驅。該公司在過去數年間經歷了快速發展，累計獲得超過 12 億美元的股權融資。其中最近一輪是 2024 年底由 T. Rowe Price 領投的 4.05 億美元 F 輪融資。據報導，公司計劃最早於 2027 年啟動 IPO。

為了將技術從實驗室推向大規模商業化，Form Energy 正在西維吉尼亞州建設一座專用製造工廠。這座工廠的年產能目標為 500 MW，預計在 2028 年底前達到滿產。Google 的 Pine Island 電池系統預計將在 2028 年開始交付，這意味着 Form Energy 必須在工廠投產後迅速提升良率和產量，才能按期履行這份價值約 10 億美元的合同。

然而，項目仍面臨不確定性。首先，它需要獲得明尼蘇達州公用事業委員會（Minnesota Public Utilities Commission）的審批通過。其次，Form Energy 的鐵空氣電池尚未在如此大規模上經過長期運行驗證。雖然小規模試點項目已展示了技術可行性，但從幾百千瓦級跳躍到 300 MW 級別，中間存在大量工程和製造挑戰。再者，50-70% 的能量效率意味着系統在充放電過程中會損失約三成至一半的電力，這要求配套的可再生能源發電量必須留有充足冗餘。

超大規模科技公司的能源困局

Google 做出這個決定的背景，是整個 AI 產業正面臨日益嚴峻的能源挑戰。隨着大型語言模型的參數規模從千億級邁向萬億級，AI 訓練和推理所需的電力呈指數級增長。根據國際能源署（IEA）的預測，到 2030 年，全球數據中心的電力消耗將從 2024 年的約 460 TWh 翻倍至超過 1,000 TWh——相當於日本全國的年用電量。

在這個背景下，科技巨頭們紛紛做出了雄心勃勃的「碳中和」或「全天候清潔能源」承諾。Google 的目標是在 2030 年前實現所有運營的全天候無碳能源供電（24/7 Carbon-Free Energy）。但現實是，風電和太陽能的間歇性特質——風不是永遠都吹，太陽不是永遠都曬——使得僅靠可再生能源發電無法實現真正的全天候供電。

「4 小時的鋰離子電池可以平滑日間波動，但無法應對持續數天的無風無光天氣。100 小時的鐵空氣電池改變了這個等式——它讓可再生能源真正具備了替代基載電廠的潛力。」

這正是 Google 選擇鐵空氣電池的核心邏輯。鋰離子電池儘管效率更高、技術更成熟，但其經濟性在放電時間超過 8-10 小時後急劇惡化——要實現 100 小時的鋰離子電池儲能，成本將是鐵空氣方案的數倍甚至十數倍。而其他長時儲能技術，如壓縮空氣儲能和液流電池，要麼受地理條件限制，要麼在成本上仍不具競爭力。鐵空氣電池，儘管有效率上的犧牲，卻在「超長時間、超大規模」這個特定場景中提供了最佳的經濟可行性。

產業先例：首個百小時級儲能承諾

Google 此舉的行業意義不可低估。它是全球第一家超大規模科技公司（hyperscaler）正式承諾為 AI 數據中心部署 100 小時級別的長時儲能。此前，科技巨頭們的儲能部署主要集中在 2-4 小時的鋰離子電池系統，或者乾脆依賴柴油發電機作為後備電源。

如果 Pine Island 項目成功，它將為整個行業樹立一個新的標桿。其他超大規模科技公司——Microsoft、Amazon、Meta——在規劃未來數據中心時，將不得不認真考慮類似的長時儲能方案。這種示範效應可能會推動鐵空氣電池及其他長時儲能技術進入快速商業化階段，帶動成本進一步下降。

從更宏觀的視角看，這筆交易也為全球能源轉型提供了重要的信號。長時儲能一直被認為是可再生能源大規模替代化石燃料的「最後一塊拼圖」——只有解決了數天級別的電力存儲問題，才能真正擺脫對天然氣電廠等「調峰備用」設施的依賴。Google 的 10 億美元訂單，可能是撬動這塊拼圖的關鍵力量。

對香港的啟示

Google 的鐵空氣電池部署對香港有多重啟示。首先，香港的數據中心產業正處於快速擴張期。根據政府統計數據，香港目前有超過 80 座數據中心，是亞太區重要的數據中心樞紐。隨着 AI 應用需求的爆發式增長，數據中心的電力消耗將持續攀升，這對香港已經相對緊張的電力供應系統構成壓力。

其次，香港特區政府已將 2050 年碳中和作為政策目標。但香港土地面積有限，大規模部署風電和太陽能的空間受到嚴重制約。在這種條件下，長時儲能技術的成熟可能為香港提供新的思路——例如，利用大灣區內風光資源更豐富的區域（如廣東沿海的海上風電場）發電，再透過長時儲能系統在香港側進行存儲和調度，從而在不依賴本地大面積可再生能源場站的情況下實現較高的清潔能源比例。

此外，對於香港的能源及科技投資界而言，長時儲能正在從「早期風險投資」轉型為「大規模基建投資」類別。Form Energy 計劃在 2027 年 IPO，加上 Google 這筆 10 億美元的背書，長時儲能公司的估值和融資環境預計將明顯改善。香港作為國際金融中心和亞太地區的 IPO 熱門市場，有機會在這個新興資產類別中佔據一席之地。