2014年可能成為下一代電池突破的一年

　　2014會是下一代電池帶來重大突破的一年嗎？有不少被人看好的電池企業(yè)將在今年實(shí)現(xiàn)其電池技術(shù)商業(yè)化，推出各自電池產(chǎn)品，進(jìn)一步降低電池成本，加強(qiáng)電力存儲技術(shù)。但電池領(lǐng)域的發(fā)展速度不如手機(jī)行業(yè)那樣迅猛，電池的發(fā)展也不是一朝一夕，但2014年仍會有顯著的進(jìn)步，仍有機(jī)會成為下一代電池突破的一年。

　　2014年剛開始，電池領(lǐng)域就有不少好消息。之前我們報(bào)道過的電池技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)Amprius，剛剛獲得3000萬美元C輪投資。他們的技術(shù)優(yōu)勢在于其鋰電池續(xù)航能力比市面上的正常鋰電池長25%。利用這筆融資，Amprius將面向手機(jī)和其它設(shè)備推進(jìn)其商用化。

　　AquionEnergy和Ambri兩家公司也在其電網(wǎng)電力存儲技術(shù)商用化的道路上大步邁進(jìn)。Aquion剛剛再添2000萬美元投資，而Ambri前身LiquidMetalBattery在去年也已融資1500萬美元。在兩公司投資者中，都有一個(gè)大名鼎鼎的人：比爾蓋茨。得益于各自先進(jìn)的技術(shù)和背后的投資者，兩者都預(yù)計(jì)在今年推出其電池產(chǎn)品，并擴(kuò)大其工廠規(guī)模。計(jì)劃在今年推出產(chǎn)品的還有EosEnergy，他們采用鋅和空氣儲存能量的技術(shù)。

　　而在電池的科研方面，最近也有亮點(diǎn)。哈佛的研究人員最近研究出一種用天然分子做的液流電池，其電解質(zhì)在電池之外的液體槽里，成本較筆記本和手機(jī)中使用的封裝的電池更低，其在電網(wǎng)方面的應(yīng)用為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。

　　為什么大家如此熱衷于對下一代電池的推動，從電網(wǎng)到電子設(shè)備到電動汽車？這是因?yàn)殡姵氐娜萘渴悄壳芭c能量相關(guān)的技術(shù)突破最大的障礙和瓶頸之一：包括如何更好地利用風(fēng)能和太陽能，如何讓手機(jī)電池更加強(qiáng)大以成為真正的移動計(jì)算機(jī)，如何讓電動汽車在傳統(tǒng)汽車面前更有競爭力。

　　這些突破只有在電池成本顯著降低，且電力足夠強(qiáng)大持久時(shí)才有可能。當(dāng)然，電池技術(shù)的突破不是一朝一夕的事情。近年來手機(jī)的發(fā)展速度過于迅猛，以致于很多人理所當(dāng)然地認(rèn)為，其它領(lǐng)域的發(fā)展速度也應(yīng)該跟上來。但事實(shí)并非如此，尤其在電池領(lǐng)域，成本降低和技術(shù)突破的速度都是相對較慢的。電池的發(fā)展并不遵循摩爾定律，指望電池容量每18個(gè)月翻一倍是不現(xiàn)實(shí)的。

　　超級電容或?qū)⑷〈?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/6503/" target="_blank">鋰離子電池？

　　目前為止，業(yè)界一致認(rèn)為鋰離子電池仍是電動汽車的主要能源儲備方式，不過眼下已經(jīng)有數(shù)家公司開始考慮采用超級電容（ultracapacitor）產(chǎn)品作為鋰離子電池的一種良好補(bǔ)充設(shè)備。

　　南韓一家電子公司Neescap近日聲稱將出資900萬美元拓展旗下交通，電力系統(tǒng)及消費(fèi)電子產(chǎn)品用超級電容產(chǎn)品的產(chǎn)能。在美國，有能力設(shè)計(jì)制造超級電容產(chǎn)品所需材料和電解質(zhì)的公司有GrapheneEnergy，EnerG2以及Ioxus三家。另有一家EEStor公司則由風(fēng)投公司KleinerPerkinsCaufield&Byers為后臺，目前這家公司已經(jīng)與電動車公司Zenn簽署了超級電容的供貨協(xié)議。

　　比較傳統(tǒng)的電池產(chǎn)品，超級電容能存儲的電量并不多。因此在家中充電式（Plug-in）電動汽車上，這種電容并不能作為供電設(shè)備而單獨(dú)使用，而需要與燃料電池一起配合使用。另一方面，超級電容又具備快速瀉放所存電能的能力。另外，這種電容的充電時(shí)間也很短，只需要幾秒或幾分鐘時(shí)間便可以完成充電，而且多次充電后的性能也不會有降低。

　　目前這種電容在消費(fèi)電子產(chǎn)品中已經(jīng)被應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)等場合中，為閃光燈這種需要瞬間大能量輸入的設(shè)備提供能源供應(yīng)。據(jù)有關(guān)專家表示，超級電容未來面臨的主要課題是如何增加這種電容的工作電壓，使其可以在高電壓環(huán)境下工作。

　　據(jù)Ioxus公司的工程師表示，超級電容是環(huán)保能源的一種良好補(bǔ)充，，能使電池、燃料電池、太陽能或風(fēng)能發(fā)電等供電方式更為完美。同時(shí)這種電容所用的制作材料也相當(dāng)環(huán)保，價(jià)格部分也較為容易令人接受。

　　超級電容技術(shù)的未來發(fā)展方向：

　　麻省理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)電子工程師JoelSchindall表示，在未來幾年內(nèi)，超級電容的能量儲存能力將出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。目前的超級電容產(chǎn)品放電速度是傳統(tǒng)電池的10倍，而能量儲存能力在體積相同的條件下則只有后者的5%。

　　他表示：“超級電容在某些經(jīng)常進(jìn)行充放電操作的場合用途甚大，比如在制動能回收式剎車系統(tǒng)中（就是CCAV五套F1節(jié)目里主持人整天嘮叨的什么科爾斯系統(tǒng)），這種電容就很好用。當(dāng)然目前這種產(chǎn)品還無法大規(guī)模取代電池。”

　　過去五年內(nèi)，Schindall帶領(lǐng)的研究小組一直在研究將超級電容中的儲能元件--多孔活性炭材料，替換為另一種碳納米管材料+導(dǎo)電基體的儲能元件。今年初他們還為此成立了FastCap公司，以便把有關(guān)的研究結(jié)果商業(yè)化。

　　Schindall表示超級電容產(chǎn)品的儲能能力最終將達(dá)到電池的25%左右。而目前麻省理工學(xué)院研制出來的納米材料，儲能能力已經(jīng)達(dá)到活性炭材料兩倍的水平。而未來幾個(gè)月內(nèi)，他所領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)還將展示一種儲能能力為活性炭5倍的產(chǎn)品。