電池是新的石油嗎？

鋰離子電池在20世紀70年代就出現(xiàn)了。今天的電池技術(shù)花了50年才達到今天的水平。

當今的運輸行業(yè)充滿了電池。電池創(chuàng)新是一個競爭激烈的領(lǐng)域，每天都有大量的投資涌入電池技術(shù)和制造業(yè)?？紤]到未來幾十年全球電氣化的廣泛發(fā)展，這一切都不足為奇。許多挑戰(zhàn)電力基礎(chǔ)設施和產(chǎn)品的局限性，包括技術(shù)上和社會上的，都是基于電池技術(shù)的局限性。電池是電子世界跳動的心臟，它們能做什么，不能做什么，決定了科技發(fā)展的最前沿在哪里。

電池創(chuàng)新領(lǐng)域充滿了初創(chuàng)公司和革命性的想法。一家零排放重型卡車制造商正在研究氫電池; 另一家電池技術(shù)公司生產(chǎn)固態(tài)電池，拋棄了液態(tài)電解質(zhì); 另一家公司正在用石墨烯制造電池，以降低成本并制造一種電動汽車電池，可以在5到15分鐘內(nèi)充滿電。

改善電池的化學特性是困難的。在生產(chǎn)領(lǐng)域有一句反映電化學挑戰(zhàn)的老話: 每個人都想要一個好、快、便宜的產(chǎn)品……但你只能選其中的兩樣。當涉及到電池技術(shù)時，有六個衡量標準會造成一種不可原諒的平衡: 功率、安全、耐溫、壽命、成本和能源。增加這些因素中的一個總是以犧牲至少另一個其他衡量標準為代價。這個領(lǐng)域中許多最聰明的創(chuàng)新者都在尋找一種靈丹妙藥，將他們從這六個因素的沖突中解脫出來，并不斷地遇到障礙。

鋰離子電池在20世紀70年代就出現(xiàn)了。今天的電池技術(shù)花了50年才達到今天的水平。目前，電池技術(shù)的絕大多數(shù)創(chuàng)新都發(fā)生在鋰離子電池的大帳篷里，在那里，增量式的進化起著主導作用。鋰離子電池面臨的挑戰(zhàn)已經(jīng)得到了廣泛的理解，并得到了大量研究人員和實業(yè)家苦心構(gòu)建的知識體系的支持。

用這種技術(shù)建立新的化學體系需要數(shù)年時間。重要的是要了解，在這個領(lǐng)域的關(guān)鍵組成部分是簡單的電池。——Addionics公司首席執(zhí)行官Moshiel Biton博士。

承認電池化學家們面臨的艱難歷程，也讓我們認識到，鋰離子很可能在未來10年或更長的時間里仍將是標準(不僅在技術(shù)方面，而且在應用和基礎(chǔ)設施方面，這些都是巨大的因素)。投資在電池技術(shù)上的數(shù)十億美元，基本上都集中在這樣的一些公司身上，這些公司都在研究如何巧妙地改善這六種因素中的一種或多種，同時將其他因素的成本降至最低。以色列電池技術(shù)公司Addionics就是這樣一家公司。

Addionics公司的首席執(zhí)行官和聯(lián)合創(chuàng)始人Moshiel Biton博士擁有材料科學的博士學位。他對自己開發(fā)的技術(shù)的著迷和熱情在他的演講中表現(xiàn)得很明顯，無論是談論電池技術(shù)歷史還是交通電氣化。他的公司屬于一類相當獨特的創(chuàng)新者，他們尊重鋰離子化學所劃定的邊界，但已經(jīng)找到了一種新穎的解決方案，既可以應用于鋰離子領(lǐng)域，也可以應用于鋰離子領(lǐng)域之外的領(lǐng)域。

Biton坦率地談到了這一領(lǐng)域的進展速度: “在這項技術(shù)中建立新的化學體系需要數(shù)年時間。重要的是要了解，在這個領(lǐng)域的關(guān)鍵組成部分是簡單的電池。像特斯拉這樣的公司會明智地選擇那些經(jīng)過良好測試、易于理解、可擴展的電池，并將其安裝到他們的汽車上。為了增加行駛里程，他們增加了更多的電池，直到達到一個極限。這里面沒有詭計。”

然而，鋰離子電池在性能上已經(jīng)達到了一個顯著的穩(wěn)定階段。如今，大多數(shù)電池公司都把重點放在電池的化學成分上，尋求至少改善其中一個因素的方法。但正如Biton所說，在能量密度與功率密度的問題上存在一個難題。“能量密度與產(chǎn)能有關(guān)，決定了我能把車開多遠;功率密度與充電時間有關(guān)，也與汽車的加速速度有關(guān)。這通常是兩者之間的機會成本。目前的技術(shù)只能通過削弱另一種技術(shù)來改善其中一種技術(shù)。”

這就引出了Addionics公司(已經(jīng)具備商業(yè)可行性)的主張。他們的方法使現(xiàn)有的電池技術(shù)——鋰離子電池——的使用壽命增加了50%，充電速度減半，續(xù)航里程增加了一倍。Biton還明確表示，他們的技術(shù)不僅適用于鋰離子電池: “我們的技術(shù)是不可知論的。任何電池化學都能從我們的創(chuàng)新和發(fā)展中受益。我們不是在賭一匹特定的馬，而是賭整個比賽。我們是獨一無二的，因為我們專注于一個被業(yè)內(nèi)其他公司視為理所當然的領(lǐng)域。”

電氣化的支持者們必須保持耐心，因為我們要找到革命性的動力電池解決方案。用電池取代化石燃料作為交通的心臟是一個漫長而復雜的過程。然而，如果像Biton引領(lǐng)的這些公司繼續(xù)尋找巧妙的方法來發(fā)展我們已經(jīng)了解的技術(shù)，我們將毫無疑問地實現(xiàn)全球電氣化。