AI 的盡頭會是能源嗎？

為解決當下日益突出的數據中心供電不足問題，瑞士公司 FlexBase 提出了一種全新的解決方案：在數據中心下方直接部署配備釩液流電池（VFB，Vanadium Flow Batteries）作為儲能系統。

該項目由 FlexBase 公司與與英國電池公司 Invinity Energy Systems（以下簡稱 Invinity）合作，后者將提供 1.5GWh（吉瓦時）的儲能系統。該系統計劃在后續階段擴展至 2.1GWh，有可能成為全球最大液流電池裝置之一。

（來源：Invinity Energy Systems）

目前，釩液流電池系統正在瑞士與德國邊境的城鎮勞芬堡（Laufenburg）建造中，根據合作計劃，該項目將于 2028 年夏季正式投入使用。消息公布當日，Invinity 股價一度暴漲 53%。

數據中心的轉變：從搶電到幫電網調峰

根據國際能源署（IEA）在 2026 年 4 月發布的《能源與人工智能的關鍵問題》（Key Questions on Energy and AI）[1] 預測，2030 年后數據中心電力需求可能出現更高的增長。數據中心的電力消耗量將從 2025 年的 485TWh（太瓦時）增長到 2030 年的 950TWh，增長比例接近翻一番。

圖丨2020-2035 年數據中心用電量（來源：IEA）

與傳統數據中心運行不同，當下，AI 的發展正在改變數據中心用電的結構。AI 訓練和使用模型的情況下，會為電網容量帶來的巨大壓力，這可能會導致電力負荷短期內的大幅度波動。

在許多國家，由于可再生能源項目和大型電力用戶爭奪有限的電網容量，電網正面臨擁堵問題，并有可能需要數年排隊等待電網接入。因此，數據中心對供電的需求不僅是足夠的量，更重要的是高穩定運行和持續供電。

儲能對于保障電力供應的可靠性至關重要。據 IEA 預測，到 2030 年，全球數據中心預計將安裝電池儲能系統約 20GW 至 25GW，這些數據中心有望成為電網資產。

釩液流電池，為何適配 AI 數據中心？

當前，全球儲能市場仍然以鋰離子電池為主導。因此，FlexBase 選擇釩液流電池作為數據中心的儲能系統，似乎是一種“非主流”的選擇。

兩種電池體系的儲能方式有顯著區別：鋰離子電池是將能源存儲在電池單元中，而釩液流電池則將能量存儲在外部儲罐中的液態電解質中。

長期以來，釩液流電池的局限性是目前仍處于商業早期階段，成本比鋰電池高。另一方面，由于能量密度較低，電池體系體積更大，因而應用范圍有限，例如不適用于電動汽車等領域。

（來源：Invinity Energy Systems）

但是，AI 數據中心可能發展成為釩液流電池的新市場，這與它的幾個優勢密不可分。

從安全性來看，釩液流電池的熱失控風險低于鋰電池，因此其在選址、施工和社區接受度方面具備優勢，從這方面來看，其更適合靠近數據中心部署。此外，如果想對釩液流電池儲能擴容，僅通過增補電解液即可，適應數據中心分期建設的需求。

在電池壽命層面，鋰離子電池的持續時間約 1-2 個小時；而釩液流電池每天可多次充放電，不容易出現顯著的性能衰減。并且持續更長，例如 Invinity 的系統稱，其系統的持續放電時間可達 10 小時，使用壽命理論達 30 年以上。

液流電池高循環壽命與長時儲能（LDES，Long-Duration Energy Storage）的特性，有望平抑 AI 計算帶來的波動性電力需求，并為電網提供穩定服務。

（來源：Invinity Energy Systems）

為確保并網或避免限電，數據中心開發商越來越需要“自帶電源”。這意味著，需要同時部署太陽能和風能，以提供清潔、經濟高效但間歇性強的電力。除了釩液流電池，大型科技公司也在探索其他非鋰長時儲能方案。

例如，今年 2 月，谷歌與 Xcel Energy 公司合作支持其數據中心建設，在明尼蘇達州中建設了 1,400MW（兆瓦）的風力發電和 200MW 的光伏項目，同時落地鐵空氣儲能方案。鐵空氣儲能系統由初創公司 Form Energy 開發，基于鐵與氧氣發生反應來儲存和釋放能量，該系統為 300MW/30GWh 長時儲能配置，儲能時長預計可達 100 小時。

今年 4 月，Meta 與 Noon Energy 公司達成協議，預訂了 1GW/100GWh 的超長時儲能項目。該項目旨在通過 Noon 的模塊化、可逆固體氧化物燃料電池 100 小時以上的儲能系統，為 Meta 下一代人工智能數據中心基礎設施提供持續可靠的電力。

此外，英國國家電網聯合英偉達等企業開展測試，驗證 AI 數據中心適配電網電力波動的能力。實測顯示，“約 100 塊英偉達芯片可在 1 分鐘內降低三分之一以上，且不會中斷關鍵的計算任務”。

為適配電網的運行，數據中心正從傳統的“耗電大戶”向更靈活的電網可調負荷資產轉變。未來，下一代 AI 基礎設施比拼的，可能是在電網最緊張時，是否依然擁有高穩定運行和持續供電的能力。

參考資料：

https://www.iea.org/reports/key-questions-on-energy-and-ai

https://www.ft.com/content/1984bd92-1457-4ff1-abf0-dde6ea9dde95

https://invinity.com/invinity-selected-to-design-gwh-scale-vfb-system

https://www.energy-storage.news/flow-batteries-hold-potential-for-ldes-but-industry-shows-mixed-fortunes-so-far

https://www.fastcompany.com/91500104/google-minnesota-data-center-electric-bills

https://www.noon.energy/post/noonenergyandmetapartnership

運營/排版：何晨龍

注：封面/首圖由 AI 輔助生成