MIT:40年歷史的鋰電池為什么還沒(méi)被淘汰?

發(fā)布時(shí)間:2016-9-1 11:08    發(fā)布者:eechina
  《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review)日前發(fā)表文章稱(chēng),時(shí)至今日我們還沒(méi)有使用上比已有40年歷史的鋰離子電池更優(yōu)秀能量存儲設備,是因為開(kāi)發(fā)新型電池不僅面臨眾多技術(shù)挑戰,還需要大量的資金支持。

  今年早些時(shí)候,美國能源部替代能源高級研究項目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“ARPA-E”)負責人埃倫·威廉姆斯(Ellen Williams)在一夜之間就登上了各大媒體的新聞頭條。原因是她在接受英國《衛報》采訪(fǎng)時(shí)稱(chēng):“我們在電池領(lǐng)域取得了重大突破!

  雖然ARPA-E支持的75個(gè)以上的能量存儲方面的研究項目已經(jīng)取得了一些令人滿(mǎn)意的成果,但是在生產(chǎn)體積小、成本低的能量存儲設備方面,仍未取得突破性進(jìn)展。

  許多初創(chuàng )公司都接近于生產(chǎn)出一種集經(jīng)濟、安全、小巧和高能量密度于一體的能量存儲設備,且能夠保障其成本低于100美元每千瓦時(shí)。但是,如果把能量存儲設備的價(jià)格控制在100美元每千瓦時(shí)以下,必然會(huì )引發(fā)電偶腐蝕效應(galvanic effect)。

  電偶腐蝕效應是指由于腐蝕電位的不同,造成同一介質(zhì)中異種金屬接觸處的局部腐蝕。要克服該問(wèn)題,就需要利用可在生能源。雖然太陽(yáng)能和風(fēng)能這些可再生能源能使電動(dòng)汽車(chē)變得更輕,成本更低,但這些能源只有在陽(yáng)光普照或狂風(fēng)肆虐時(shí)才可能擁有。

  但是,這種新型電池的商業(yè)化速度遠跟不上當前從化石燃料向可再生能源的轉移速度。即使對這些新能源技術(shù)充滿(mǎn)信心的特斯拉CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)也不得不承認,當前汽車(chē)制造商在改進(jìn)鋰電池方面并未取得太大進(jìn)展。

  事實(shí)上,許多研究人員都認為,能源存儲要得到實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,必須要采用一種全新的化學(xué)過(guò)程和物理外形。也只有這樣,才能超越鋰離子電池過(guò)去十年中在消費電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車(chē)和網(wǎng)絡(luò )級存儲系統等領(lǐng)域所取得的成就。

  今年5月,美國能源部舉辦了一個(gè)主題為“超越鋰離子電池”的研討會(huì )。事實(shí)上,這已經(jīng)是第九屆了,旨在討論開(kāi)發(fā)新能源存儲設備所面臨的技術(shù)挑戰。

  從麻省理工學(xué)院分離出來(lái)的SolidEnergy Systems公司創(chuàng )始人胡啟超(音譯,Qichao Hu)已經(jīng)研制出了一種新型的鋰金屬電池。這種新型電池顯著(zhù)提高了電池設備的能量密度,遠超當前電池的能量密度。

  他說(shuō):“在長(cháng)達十幾年的新電池系統研發(fā)過(guò)程中,其所遇到的最主要的障礙是:如何把一個(gè)想法轉變?yōu)楫a(chǎn)品。這對于電池來(lái)說(shuō)更是難上加難,因為你提高了某一方面的性能,就可能影響另一個(gè)方面的性能。因此,必須要進(jìn)行權衡!

  此外,能量存儲研究還面臨多重性(multiplicity)問(wèn)題:目前有很多電池技術(shù),從泡沫電池到流體電池,再到化學(xué)電池。在這些電池技術(shù)中,目前還沒(méi)有一個(gè)明確的贏(yíng)家。這就導致了研究的分散性和不確定性。

  研究機構Lux Research數據顯示,在過(guò)去的8年間,研究下一代新型電池的創(chuàng )業(yè)公司平均只獲得了4000萬(wàn)美元的資金支持。相比之下,特斯拉將會(huì )對其生產(chǎn)鋰離子電池的Giga工廠(chǎng)投資約50億美元。何種巨大的投資鴻溝是很難克服的。

  加州大學(xué)伯克利分校材料學(xué)教授戈爾德·西德(Gerd Ceder)稱(chēng):“建立一套完成的小型生產(chǎn)線(xiàn)大概需要投入5億美元。汽車(chē)制造商們在做出購買(mǎi)決定之前,可能要對新的電池系統測試幾年時(shí)間。因此,如果你的公司每年只能獲得500萬(wàn)美元的資金支持,你幾乎不可能投資5億美元來(lái)建廠(chǎng)生產(chǎn)新電池!

  即使新型電池廠(chǎng)商最終能夠將這種新型技術(shù)推向市場(chǎng),接下來(lái)也將面臨擴大生產(chǎn)和尋找買(mǎi)家等難題。之前的Leyden Energy和A123 Systems就是如此,雖然有了新技術(shù),但還是由于資金不足、需求未達到預期而失敗。還有兩家創(chuàng )業(yè)公司Seeo和Sakti3,在量產(chǎn)之前就被低價(jià)收購了。

  與此同時(shí),全球三大電池制造商三星、LG和松下也都調整了戰略,對新技術(shù)電池的投資興趣越來(lái)越淡,而是傾向于對其當前產(chǎn)品進(jìn)行改善。另外,這些新型電池創(chuàng )業(yè)公司還面臨一個(gè)他們不愿提及的問(wèn)題:在20世紀70年代開(kāi)發(fā)的鋰離子電池一直在不斷完善。

--新浪科技

本文地址:http://selenalain.com/thread-172933-1-1.html     【打印本頁(yè)】

本站部分文章為轉載或網(wǎng)友發(fā)布,目的在于傳遞和分享信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)和對其真實(shí)性負責;文章版權歸原作者及原出處所有,如涉及作品內容、版權和其它問(wèn)題,我們將根據著(zhù)作權人的要求,第一時(shí)間更正或刪除。
您需要登錄后才可以發(fā)表評論 登錄 | 立即注冊

相關(guān)視頻

關(guān)于我們  -  服務(wù)條款  -  使用指南  -  站點(diǎn)地圖  -  友情鏈接  -  聯(lián)系我們
電子工程網(wǎng) © 版權所有   京ICP備16069177號 | 京公網(wǎng)安備11010502021702
快速回復 返回頂部 返回列表
午夜高清国产拍精品福利|亚洲色精品88色婷婷七月丁香|91久久精品无码一区|99久久国语露脸精品|动漫卡通亚洲综合专区48页