電池技術(shù)頻頻突破 為何手機續航仍然原地踏步？

　　據外國媒體報道，目前國內外都加強了對于新型電池體系的研究力度，但遺憾的是，至今為止，始終沒(méi)有一種更好的電池體系面市。其原因非常簡(jiǎn)單，這些新型的化學(xué)公司由于新型電池未來(lái)的不確定性，并不急于將這些產(chǎn)品推向市場(chǎng)，正處在其完全工業(yè)化前的糾結觀(guān)望時(shí)期。

　　在今年年初的時(shí)候，美國能源部替代能源高級研究計劃(ARPA-E)主要負責人艾倫·威廉姆斯(Ellen Williams)在一夜之間登上了各大媒體的新聞頭條。他在接受英國衛報記者采訪(fǎng)的時(shí)候告訴記者說(shuō)：“我們已經(jīng)在電池體系領(lǐng)域取得了重大的突破?！?/p>

　　盡管目前美國能源部替代能源高級研究計劃所支持的75個(gè)以上的能量存儲方面的研究項目已經(jīng)取得了一系列的研究進(jìn)展，但是在制造低成本、結構小巧簡(jiǎn)潔的儲能設備方面，仍然難以取得突破性的進(jìn)展。

　　非常多的新型創(chuàng )業(yè)公司都更加接近于具有能制備出一種集經(jīng)濟、安全、結構簡(jiǎn)潔、高能量密度于一體并且能夠保障其成本低于100美元每千瓦時(shí)的儲能設備的能力。但是如果想要把能量存儲設備的價(jià)格控制在100美元每千瓦時(shí)以下，那么必然會(huì )引發(fā)一個(gè)電偶腐蝕效應(電偶腐蝕效應是由于腐蝕電位的不同，造成同一介質(zhì)中異種金屬接觸處的局部腐蝕)。所以如果想要克服這些問(wèn)題，就需要利用可在生能源，盡管像太陽(yáng)能、風(fēng)能等這些可再生能源使得電動(dòng)汽車(chē)變得更加輕便簡(jiǎn)潔，成本也更加低廉，但是這些可再生能源只有在陽(yáng)光普照，或者狂風(fēng)肆虐的時(shí)候才可以使用。

　　因此這些電池始終沒(méi)有得到完全的商業(yè)化，現在所有工作的重中之重就是不斷加快化石原料向可再生能源的轉變，加快其工業(yè)化、市場(chǎng)化的步伐。特斯拉公司首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)，一直強調新型技術(shù)革新的公司高層管理人員，現在，也不得不承認，目前汽車(chē)制造商對于原有鋰電池進(jìn)行改造與提升方面取得的研究進(jìn)展，并不是一個(gè)重大的技術(shù)突破。

　　事實(shí)上，大多數的研究人員都相信，想要使得能源存儲得到實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，必須要采用一種全新的化學(xué)和物理的形式。也只有這樣才能超越鋰離子電池幾十年來(lái)在消費類(lèi)電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車(chē)以及網(wǎng)絡(luò )規模存儲系統等方面取得的一系列巨大的成就。今年五月份，美國能源部舉辦了一個(gè)主題為“超越鋰離子電池”的主題研討會(huì )。事實(shí)上，這已經(jīng)是第九次強調技術(shù)的革新，也是向技術(shù)創(chuàng )新邁進(jìn)的又一次嘗試。

　　固體能源系統創(chuàng )始人齊超虎宣布，已經(jīng)研制出了一種新型的鋰金屬電池(該電池的陽(yáng)極是由金屬材料充當，而不是傳統意義的鋰離子電池中使用的石墨材料)，該電池顯著(zhù)的提高了電池設備的能量密度，大大的超越了目前市面上的電池設備。

　　齊超虎說(shuō)：“在長(cháng)達十幾年的新電池系統研發(fā)過(guò)程中遇到的最主要的障礙就是：如何把一個(gè)想法順利的轉換成一個(gè)產(chǎn)品，而這對于電池系統來(lái)說(shuō)更是難上加難，因為很有可能你提高了某一個(gè)各方面的性能，但是你又不得不付出另一個(gè)方面性能下降的代價(jià)，如何尋求其中的平衡是一件異常困難的事情?！?/p>

　　除此之外，能量存儲方面的研究還存在一個(gè)多樣性的難題：目前存在著(zhù)相當多的電池技術(shù)，從泡沫電池系統到流體電池系統再到外來(lái)化學(xué)品系統，如此眾多的電池技術(shù)，卻沒(méi)有任何一種技術(shù)能夠脫穎而出，吸引最多的資金支持以及科學(xué)研究，這也導致了研究的分散性與不確定性。

　　根據盧克斯研究的最近一項分析表明：目前在能源儲存方面的投資已經(jīng)超過(guò)了40億美元。一些新型的創(chuàng )業(yè)公司研發(fā)的下一代電池——ie電池在過(guò)去的八年時(shí)間里已經(jīng)超過(guò)了傳統的鋰離子電池，獲得了超過(guò)4千萬(wàn)美元的資金支持。與此同時(shí)，特斯拉將會(huì )對其生產(chǎn)鋰離子電池的Giga工廠(chǎng)進(jìn)行超過(guò)50億美元的投資，而這個(gè)投資數量是很難超越的，其投資缺口也是很難補平的。

　　美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的材料學(xué)教授戈爾德·西德(Gerd Ceder)，他帶領(lǐng)一個(gè)研究小組對新的電池體系技術(shù)進(jìn)行了多年的研究。西德在采訪(fǎng)中稱(chēng)：“如果想要建立一個(gè)小型的生產(chǎn)線(xiàn)，并且對所有的細節進(jìn)行研究來(lái)制備出我們所需要的產(chǎn)品，這一整個(gè)過(guò)程下來(lái)，大概需要花費5億美元的前期資金。汽車(chē)制造商們在對一個(gè)新的產(chǎn)品做出出售決定之前，都會(huì )花費幾年的時(shí)間對其新的電池體系進(jìn)行測試，但是設想一下，有那個(gè)公司愿意在只有每年5千萬(wàn)美元資金支持的情況下，投資5億美金來(lái)對新電池體系進(jìn)行投資呢?”

　　即使是新型電池體系制造商們愿意努力將新型技術(shù)推向市場(chǎng)，但隨之而來(lái)的將是一系列關(guān)于如何擴大生產(chǎn)、尋找消費者的重重難題。之前的萊頓能源和A123體系最終都在發(fā)展更有前途的新型電池體系后，因為其現金需求量迅速攀升，但是，產(chǎn)品的需求量卻未達到預期，而以失敗告終。與此同時(shí)，另外的兩個(gè)新型創(chuàng )業(yè)公司都因為收入難以達到投資者初期預期的價(jià)格而在其還未達到大規模生產(chǎn)并且產(chǎn)生可觀(guān)的收入之前就被其他公司收購。

　　與此同時(shí)，世界三大電池制造商三星、LG以及松下公司都以及調整了其投資策略，相較于對一種新型的化學(xué)物質(zhì)以及自由基電池技術(shù)的投資而言，三大電池制造商，更傾向于對其原有產(chǎn)品進(jìn)行改善方面的投資。