超越鋰離子呼聲高 下一代電池技術(shù)只是幻影一場(chǎng)?
電池幾乎是所有新能源產(chǎn)業(yè)的希望,各種電子設(shè)備與電動(dòng)車(chē)都需要電池,電池的技術(shù)與成本是這些新能源產(chǎn)品市場(chǎng)化與普及的關(guān)鍵,鋰離子電池是現(xiàn)在電池技術(shù)的主流,但現(xiàn)在眾多新創(chuàng)公司押寶所謂下一代新電池技術(shù),然而是否具商業(yè)化條件,其前景引發(fā)專家質(zhì)疑。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201612/341925.htmMIT 科技評(píng)論報(bào)導(dǎo)指出,美國(guó)能源部的替代能源先進(jìn)研究計(jì)劃 ARPA-E 贊助 75 個(gè)能源儲(chǔ)存研究,得到許多具前瞻性的結(jié)果,其總監(jiān) Ellen Williams 也對(duì)媒體樂(lè)觀的表示,“我們?cè)陔姵仡I(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到圣杯 (擴(kuò)增電容量)?!钡?,報(bào)導(dǎo)認(rèn)為,小型、低成本的能源儲(chǔ)存仍然充滿變數(shù)。
現(xiàn)在許多新創(chuàng)公司距離生產(chǎn)具經(jīng)濟(jì)效益、安全、小型、高密度能源,每度電儲(chǔ)存成本可以低于 100 美元的設(shè)備愈來(lái)愈近,這個(gè)價(jià)位的能源儲(chǔ)存技術(shù)可以解決風(fēng)能、太陽(yáng)能等續(xù)電問(wèn)題,也可讓電動(dòng)車(chē)更輕更便宜。
但具商業(yè)化目標(biāo)還很遠(yuǎn),即使 Tesla 的CEO Elon Musk 都被迫承認(rèn),正在漸進(jìn)式改善鋰離子電池技術(shù),而非大躍進(jìn)。事實(shí)上,許多研究人員相信能源儲(chǔ)存應(yīng)該超越過(guò)去 10 年受到市場(chǎng)關(guān)注的鋰離子電池技術(shù),而需要全新的化學(xué)與新的物理形式與鋰電池競(jìng)爭(zhēng)。今年 5 月,美國(guó)能源部舉辦題為“超越鋰離子”的研討會(huì),今年是第 9 屆。
SolidEnergy Systems 創(chuàng)辦人胡啟朝已研發(fā)出鋰金屬電池,具有金屬陽(yáng)極,而不是用于傳統(tǒng)鋰電池陽(yáng)極的石墨材料,可讓現(xiàn)在的電子設(shè)備能源密度獲得大幅改善。報(bào)導(dǎo)認(rèn)為,發(fā)展新系統(tǒng)最主要的障礙是從概念到產(chǎn)品的移動(dòng)過(guò)程,在電池領(lǐng)域特別困難,因?yàn)楫?dāng)你改善了某一面向,等于向其他方面妥協(xié)。
此外,能源儲(chǔ)存研究也有多重性問(wèn)題,譬如泡沫電池、液流電池到各種化學(xué)材料,沒(méi)有人知道哪一種技術(shù)會(huì)吸引最多資金與研究熱度。Lux Research 報(bào)告指出,能源儲(chǔ)存投資資金超過(guò) 40 億美元,發(fā)展下一代電池,非鋰離子電池的新創(chuàng)公司過(guò)去 8 年平均只獲得 4千萬(wàn)資金,Tesla 投資生產(chǎn)鋰離子電池工廠 Gigafactory 投入 50 億美元。
研發(fā)新電池材料門(mén)檻非常高,光是建立一個(gè)小生產(chǎn)線去將研究細(xì)節(jié)付諸生產(chǎn),就要 5 億美元,汽車(chē)制造商可能還要花數(shù)年時(shí)間測(cè)試新電池系統(tǒng),才會(huì)決定是否采購(gòu),如果你的公司一年資金只有 500 萬(wàn)美元,很難投資 5 億美元在制造。
即使新電池制造商將新技術(shù)商業(yè)化,也會(huì)面臨提高產(chǎn)量與找買(mǎi)家的問(wèn)題,Leyden Energy、A123 Systems、Seeo、Sakti3 都因?yàn)楫a(chǎn)量、價(jià)格等因素不符投資人期待失敗收?qǐng)觥J澜缛箅姵刂圃焐?,三星、LG、Panasonic 對(duì)新化學(xué)與大幅改變電池技術(shù)都沒(méi)太大興趣,他們寧可在現(xiàn)有技術(shù)上漸進(jìn)改進(jìn)。
第一顆鋰離子電池雖然早在 1970 年代就問(wèn)世,但現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)愈來(lái)愈好,而這是創(chuàng)新電池技術(shù)的新創(chuàng)公司最不愿意提的,也是他們所面臨最大的問(wèn)題。
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