自上世纪70年代诞生,90年代应用以来,锂电池遍布你我的生活,成为智能时代不可替代的必需品。但在过去的10多年里,如“XX电池技术取得突破性进展”的新闻我们已经看到麻木,太多的“专利技术”豪言要颠覆电池行业……然而,前赴后继者数不胜数,却又都不知所踪。

在科技进步如此神速的年代,智能电子产品外形越做越薄,性能越来越强,但是使用的电池却还在苦苦等待一次重大升级。

在移动时代,电池技术成为重中之重,甚至可以说没有电池就没有移动时代,未来的电池行业竞争将日益激烈。

有进展仍未能实现商用

近来,电池领域技术创新不断。如美国哈佛大学的研究团队研发出一种新型液流电池,使用的电解液无毒、无腐蚀性、酸碱度呈中性,寿命可以超过10年。

该团队表示,这种液流电池不仅可用于智能手机领域,还可用于包括可再生能源在内的新型能源应用领域,其安全性与寿命皆优于目前的电池产品。但实际上,液流电池并非新技术,早在上世纪60年代就已经出现。

美国国家航空航天局(NASA)透露正在与迈阿密大学合作,研制一种新型固态电池。这种固态电池的体型比传统锂电池更小,可以用在“立方体卫星”等微型卫星上。固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,它的功率密度较低,能量密度较高,同样的电量,固态电池体积比传统锂电池更小。

在过去的数年中,有许多的电池技术研究取得突破性进展,但是这些当中,由于各种问题商业化速度过于缓慢甚至停滞,鲜有能够被商业所使用,兑现低成本和多容量的承诺。

作为电动车及电池领域的巨擘,特斯拉在电池研究上有不错的发展,其续航里程不断提升。但因为锂电池的进步空间并不十分“宽敞”,很难想象特斯拉在锂电池上能够一直取得持续性的进展。即使大胆如马斯克,也不得不承认当前电动车制造商在改进锂电池方面并未取得太大进展。

畏首畏尾 研发资金分散

事实上,许多研究人员认为,能量存储设备想要取得跨越式发展,必须打破现有藩篱,采用一种全新的化学过程和物理外形。只有这样,才能甩掉原有架构,打破锂电池过去十年内在消费电子产品、电动汽车和网络级存储系统等领域所取得的统治。

目前的电池市场百花齐放,泡沫电池、流体电池与化学电池都有自己的忠实拥趸。没人能预知未来,没人能知道到底哪种电池最终会成为行业的独霸者,研究方向不同理念不同也就造成了研究资金的分散。

研究资金的分散导致新创公司面临重重阻碍,而大公司则由于业务庞大错综复杂,研发也变得愈发保守。

据报道,能量存储领域在过去8年共吸收了超过40亿美元的投资,但扎根该领域的新创公司却平均只获得了4000万美元的资金支持。作为对比,建立一套完整的小型生产线大概需要投入5亿美元,还要用几年的时间来测试电池系统。这对于平均每年只能拿到500万美元投资的公司来说,根本是不可能完成的任务。即使有厂商能最终将新产品推向市场,它们依然会面临扩大生产和寻找买家等难题。残酷的事实就是,在过去的20年里几乎没有任何一家和电池有关的新公司成功过。

反观大厂商,特斯拉一个超级工厂就拿到了50亿美元的资金。眼下的世界电池三巨头三星、LG与松下也变得愈发保守,倾向于对现有技术进行改进,而非大刀阔斧的进行电池革命。

何时能颠覆行业

电池的容量和寿命跟不上智能设备的性能及能耗升级,这是人们心中的一大痛点。能量密度高,性能稳定,安全可靠,寿命长,充电速度快,而且要便宜,环保。这是人们对于未来电池的设想,但同时满足这些要求确实难度极高,远非一朝一夕可以达成。

锂电池从问世到商用也经过了二十年,而如今想在电池上取得重大突破花费十几数十年也是难以避免的过程。

电池技术本身并不怎么高深莫测,但并不意味着可以很容易提高电池的容量、寿命等。目前实现应用的电池性能提升都是量变的过程,想要取得颠覆性进展必须是经过了质变——采用了新的材料及技术。

我们期待质变那一天的到来。
 
 
 
来源:网络