钜大LARGE | 点击量:605次 | 2021年11月17日
超越锂离子电池很难 下一代新电池技术引发专家质疑
电池几乎是所有新能源产业的希望,各种电子设备与电动汽车都要电池,电池的技术与成本是这些新能源产品市场化与普及的关键,锂离子电池是现在电池技术的主流,但现在众多新创公司押宝所谓下一代新电池技术,然而是否具商业化条件,其前景引发专家质疑。
MIT科技评论报导指出,美国能源部的替代能源先进研究计划ARPA-E赞助75个能源储存研究,得到许多具前瞻性的结果,其总监EllenWilliams也对媒体乐观的表示,“我们在电池领域已经达到圣杯(扩增电容量)。”但是,报导认为,小型、低成本的能源储存仍然充满变数。
现在许多新创公司距离生产具经济效益、安全、小型、高密度能源,每度电储存成本可以低于100美元的设备愈来愈近,这个价位的能源储存技术可以解决风能、太阳能等续电问题,也可让电动汽车更轻更便宜。
但具商业化目标还很远,即使Tesla的CEOElonMusk都被迫承认,正在渐进式改善锂离子电池技术,而非大跃进。事实上,许多研究人员相信能源储存应该超越过去10年受到市场关注的锂离子电池技术,而要全新的化学与新的物理形式与锂离子电池竞争。今年五月,美国能源部举办题为“超越锂离子”的研讨会,今年是第9届。
SolidEnergySystems创办人胡启朝已研发出锂金属电池,具有金属阳极,而不是用于传统锂离子电池阳极的石墨材料,可让现在的电子设备能源密度获得大幅改善。报导认为,发展新系统最重要的障碍是从概念到产品的移动过程,在电池领域特别困难,因为当你改善了某一面向,等于向其他方面妥协。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
此外,能源储存研究也有多重性问题,譬如泡沫电池、液流电池到各种化学材料,没有人了解哪一种技术会吸引最多资金与研究热度。LuxResearch报告指出,能源储存投资资金超过40亿美元,发展下一代电池,非锂离子电池的新创公司过去8年平均只获得4千万资金,Tesla投资生产锂离子电池厂Gigafactory投入50亿美元。
研发新电池材料门槛非常高,光是建立一个小生产线去将研究细节付诸生产,就要5亿美元,汽车制造商可能还要花数年时间测试新电池系统,才会决定是否采购,假如你的公司一年资金只有500万美元,很难投资5亿美元在制造。
即使新电池制造商将新技术商业化,也会面对提高产量与找买家的问题,LeydenEnergy、A123Systems、Seeo、Sakti3都因为产量、价格等因素不符投资人期待失败收场。世界三大电池制造商,三星、LG、Panasonic对新化学与大幅改变电池技术都没太大兴趣,他们宁可在现有技术上渐进改进。
第一颗锂离子电池虽然早在1970年代就问世,但现在技术已经愈来愈好,而这是创新电池技术的新创公司最不愿意提的,也是他们所面对最大的问题。