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超越鋰離子呼聲高 下一代鋰電池技術只是幻影一場?

鉅大LARGE  |  點擊量:582次  |  2021年05月26日  

電池幾乎是所有新能源產業的希望,各種電子設備與電動汽車都要電池,電池的技術與成本是這些新能源產品市場化與普及的關鍵,鋰離子電池是現在電池技術的主流,但現在眾多新創公司押寶所謂下一代新電池技術,然而是否具商業化條件,其前景引發專家質疑。


MIT科技評論報導指出,美國能源部的替代能源先進研究計劃ARpA-E贊助75個能源儲存研究,得到許多具前瞻性的結果,其總監EllenWilliams也對媒體樂觀的表示,“我們在電池領域已經達到圣杯(擴增電容量)。”但是,報導認為,小型、低成本的能源儲存仍然充滿變數。


現在許多新創公司距離生產具經濟效益、安全、小型、高密度能源,每度電儲存成本可以低于100美元的設備愈來愈近,這個價位的能源儲存技術可以解決風能、太陽能等續電問題,也可讓電動汽車更輕更便宜。


但具商業化目標還很遠,即使Tesla的CEOElonMusk都被迫承認,正在漸進式改善鋰離子電池技術,而非大躍進。事實上,許多研究人員相信能源儲存應該超越過去10年受到市場關注的鋰離子電池技術,而要全新的化學與新的物理形式與鋰離子電池競爭。今年五月,美國能源部舉辦題為“超越鋰離子”的研討會,今年是第9屆。


SolidEnergySystems創辦人胡啟朝已研發出鋰金屬電池,具有金屬陽極,而不是用于傳統鋰離子電池陽極的石墨材料,可讓現在的電子設備能源密度獲得大幅改善。報導認為,發展新系統最重要的障礙是從概念到產品的移動過程,在電池領域特別困難,因為當你改善了某一面向,等于向其他方面妥協。

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此外,能源儲存研究也有多重性問題,譬如泡沫電池、液流電池到各種化學材料,沒有人了解哪一種技術會吸引最多資金與研究熱度。LuxResearch報告指出,能源儲存投資資金超過40億美元,發展下一代電池,非鋰離子電池的新創公司過去8年平均只獲得4千萬資金,Tesla投資生產鋰離子電池廠Gigafactory投入50億美元。


研發新電池材料門檻非常高,光是建立一個小生產線去將研究細節付諸生產,就要5億美元,汽車制造商可能還要花數年時間測試新電池系統,才會決定是否采購,假如你的公司一年資金只有500萬美元,很難投資5億美元在制造。


即使新電池制造商將新技術商業化,也會面對提高產量與找買家的問題,LeydenEnergy、A123Systems、Seeo、Sakti3都因為產量、價格等因素不符投資人期待失敗收場。世界三大電池制造商,三星、LG、panasonic對新化學與大幅改變電池技術都沒太大興趣,他們寧可在現有技術上漸進改進。


第一顆鋰離子電池雖然早在1970年代就問世,但現在技術已經愈來愈好,而這是創新電池技術的新創公司最不愿意提的,也是他們所面對最大的問題。


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