从天体物理学到采矿行业

海莉-安娜·布林（Haley‑Anna Blinn）常驻加拿大安大略省，但在位于美国加利福尼亚州卡马里奥的山特维克矿山与岩石技术事业部办公。她目前的工作重点，是帮助矿山评估引入电池电动车队在经济与技术层面的可行性。她也深知不存在一刀切的解决方案，并乐于接纳各类创新的电动化思路。

“我们也看到了很多不以电池电动车为核心的创新解决方案，”布林表示，“一个例子就是加拿大嘉能可（Glencore）的拉格伦矿山（Raglan Mine）。他们搭建了一套氢能循环系统用于长期储能，并配套一台3兆瓦风力发电机用于发电。该项目旨在降低这座偏远矿山对柴油发电的依赖。”

布林从未想过自己会进入矿业领域工作。她所学的专业是天体物理学与数学。“我还在上学时就以研发实习生的身份加入了Artisan公司，这让我得以开展电化学电池及其衰减机理的研究。”

之后，她被派驻到安大略省柯克兰湖的一个客户现场，该现场当时运营着规模最大的电池电动车队，设备主要来自山特维克。

“这段经历让我积累了大量关于这项技术本身的实操知识，尤其是山特维克的技术。2022年，我下定决心加入山特维克，因为我深知电池领域是我最感兴趣的方向，希望能深耕其中。”布林说道。

从事电池电动车应用工作，再加上矿山现场的实战经验，让她深刻理解到：矿山在引入电池电动车队时，为何会有各不相同的需求与顾虑。

问：转向电池电动车队（BEV）是否会遇到一些质疑？

在引入新技术时，采矿业界没有快速采纳，这种谨慎是合理的。根据我的经验，采矿行业对安全要求极为严格，能够量化作业中每项任务的相关风险至关重要。电池技术并不简单，行业内也不具备像对待传统技术那样得心应手的实操知识。电池是电化学装置，通过化学反应来存储和释放能量。对于电池以外的传统电气系统，矿山在能量存储与配电方面都有严格的法规和标准。因此，在没有透彻理解这项技术的各个方面之前，企业不会急于马上采用。

问：那么山特维克如何确保你们提供的电池比几年前更安全？

我们花了很长时间做普及、提供资料，让大家了解我们所做的工作。为降低安全风险，我们做出的最重要决策之一就是电池的化学体系选择。我们的电芯采用磷酸铁锂，属于锂离子电池的一个分支。很多人并不了解锂离子电池的不同分支，但我们选择磷酸铁锂，正是因为它稳定性极高。与其他锂离子电芯相比，它耐热失控能力较强，放热率（HRR）更低。热失控是指电芯内部温度超过临界值后，热量与能量不受控制地释放。其他类型的锂电化学体系在更低的温度下就会发生热失控，这在我们车辆所处的高温、高湿地下环境中会引发问题。此外，磷酸铁锂体系与大多数化学体系相比放热率更低，这意味着即使电芯发生热失控，也不易起火，释放存储能量的剧烈程度也低于其他体系。放热率更高的化学体系更容易出现电芯排气、爆裂或起火——这些都是不希望在电池中发生的情况，在地下密闭环境中更是绝对不能出现。

问：您和您的团队目前面临的最大挑战是什么？

我目前的工作是在售前阶段协助矿山，评估在其矿区部署电池车队在经济与技术上的可行性。我认为最大的挑战是：每个矿山的条件都不一样，这直接决定了电池设备运行的可行性高低。例如，有些矿山更愿意采用电动化，因为当地监管机构出台的法规已让柴油设备在经济上不再可行，因此电动化设备是审慎之选。在加拿大不列颠哥伦比亚省，已有相关法规，且预计未来会出台更多限制地下矿山柴油发动机使用的规定。同时，在很多地区柴油价格居高不下，这也让电池电动车辆的推广理由更有说服力。我们还会考量矿山设计：在某些场景下，电池电动设备可以释放潜在生产区域产能；在另一些场景下，则可能需要额外配套基础设施。在供应方面，很多企业意识到这对矿业来说是一项新技术，而我们工厂的产能尚未达到峰值，因此如果想在未来五年内配备车队，就必须尽早介入。但这些项目中最困难的部分，无疑是对矿山现场及所有影响其运营的宏观、微观因素进行评估，并从经济角度建模分析车队部署的可行性——因为每个矿山的情况都各不相同。

问：如何看待原材料日益稀缺的担忧？

我真心认为，像小行星采矿这类方式未来可能成为可行方案，尽管目前大多数人可能还没把它当回事。