戴森投資14億美元建電池廠，固態(tài)電池如何吸金？

近日，英國家電業(yè)巨頭詹姆斯·戴森(James Dyson)宣布投資14億美元建立一座電池廠，消息發(fā)布后在電池業(yè)內(nèi)引起了強烈反響。其實，如果長期關注戴森公司的人就知道，在14億的大手筆之前，2015年戴森公司即以9000萬美金收購了固態(tài)電池企業(yè)Sakti3，在收購Sakti3當時，戴森本人就提到他將會投資近10億美元去大批量生產(chǎn)固態(tài)電池。

Sakti3的固態(tài)電池怎么會有如此大的“吸金”魔力呢?據(jù)悉，Sakti3由前密歇根大學工程學教授瑪麗·塞思特里在2008年創(chuàng)辦(Sakti是梵文中能量的意思，3代表了鋰元素的原子數(shù))。自創(chuàng)辦以來，Sakti3一直致力于固態(tài)電池的研發(fā)，試圖用固態(tài)電池來取代傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池。今年八月初，據(jù)塞思特里表示，“Sakti3研發(fā)出了一種使用平板電視與太陽能面板制造技術制成的固態(tài)鋰離子電池，這種電池的造價是目前鋰電池造價的五分之一，然而能量密度卻是鋰電池的兩倍，已接近創(chuàng)造能量存儲領域的一項神跡。”

同是家電企業(yè)對電池技術的巨大投資，這樣的組合讓人很容易聯(lián)想到國內(nèi)格力與珠海銀隆的聯(lián)盟。在格力的力捧下，媒體紛紛猜測鈦酸鋰電池將“重登舞臺”。那么，戴森的投資是否也會助力固態(tài)電池“逆襲”呢?

“薄膜沉積技術”大幅降低生產(chǎn)成本

從理論提出的時間來看，固態(tài)電池并不是一個新的概念。傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池被科學家們形象地稱為“搖椅式電池”，搖椅的兩端為電池的正負兩極，中間為電解質(液態(tài))。而鋰離子就像優(yōu)秀的運動員，在搖椅的兩端來回奔跑，在鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中，電池的充放電過程便完成了。

固態(tài)電池的原理與之相同，只不過其電極和電解液均為固態(tài)。固態(tài)電極和電解液具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態(tài)電池體積更小，能量密度更高 ;同樣由于其電極和電解液均為固態(tài)，固態(tài)電池安全性比液態(tài)鋰電池要高許多，不易發(fā)生爆炸;再者，固態(tài)鋰電池充放電循環(huán)壽命很長，最長可達45000次，并保存95%的初始容量，讓其它種類電池望塵莫及;同時，全固態(tài)電池可以經(jīng)過進一步的優(yōu)化，變成柔性電池。這種柔性電池可經(jīng)受幾百到幾千次的彎曲而保證性能基本不衰減，從而給智能手機、筆記本電腦和電動汽車帶來更多的功能和體驗。

那么，在理論成熟和諸多性能優(yōu)勢的前提下，固態(tài)電池為什么還沒有商業(yè)化呢?答案是生產(chǎn)成本太高!據(jù)悉，目前液態(tài)鋰電池的成本大約在200—300美元 /千瓦時，如果使用現(xiàn)有技術制造足以為智能手機供電的固態(tài)電池，其成本會達到1.5萬美元，而足以為汽車供電的固態(tài)電池成本更是達到令人咋舌的9000萬美元。

但塞思特里表示，Sakti3公司采用“薄膜沉積技術”已經(jīng)能夠解決固態(tài)電池的生產(chǎn)成本過高問題!

塞思特里表示，幾年前，她決定摒棄常規(guī)，放棄對傳統(tǒng)電池制造技術的研究，專攻使用電腦芯片制造技術來制造電池。傳統(tǒng)的電池生產(chǎn)工藝復雜并且會產(chǎn)生污染。為了打破這種壁壘，塞思特里組建了一支五國專家團隊，對電池的功率、重量、體積、成本以及安全性等方面進行分析，找出可以優(yōu)化的方面以及適合制造電池的材料。

最終，塞思特里研發(fā)出“薄膜沉積技術”，這種技術用一種“夾層”裝置取代了電池內(nèi)部的液體電解質，該“夾層”既能充當隔離器，阻止正負電極的接觸反應;又能充當電解質，保證電離子間的的正常傳輸。利用新研發(fā)的技術和生產(chǎn)工藝，塞思特里表示，目前Sakti3能像今天的電視制造商制造平面顯示器一樣，快速低廉的生產(chǎn)固態(tài)電池。目前，Sakti3聲稱已制造出能量密度達每公升1.1kWh(即 550Wh/kg)的電池，這一能量密度要比普通的鋰離子電池高出約50%，能讓電動車的續(xù)航里程從256英里(約412公里)提升到480英里(約772公里)。她表示，Sakti3在其位于密歇根的小型試驗場已制造出這種固態(tài)電池的原型，預計在兩三年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化。

和格力集團董事長董明珠想把鈦酸鋰電池整合到家用中央空調(diào)中類似，基于這種固態(tài)電池能量密度大又具有柔性特征，投資者戴森打算將這種固態(tài)電池整合到他的家電產(chǎn)品中。盡管戴森沒有透露詳細計劃，媒體透露戴森可能會首先將其整合到他的無線吸塵器產(chǎn)品中。戴森曾在公開場合表示，非�？春霉虘B(tài)電池的發(fā)展前景。

但也有很多人對固態(tài)電池的應用前景提出了質疑�；�于目前固態(tài)電池相比液態(tài)鋰電池的成本還非常高昂，歷俊公司的高級研究員凱文·西伊表示，成本與產(chǎn)能是 Sakti3所面臨的最大挑戰(zhàn)。與電池大型化和量產(chǎn)化相比，在實驗室制造出用來演示的小型電池是遠遠不夠的。眼下的成果雖然讓人有些震驚，但還有太多技術細節(jié)沒有披露，制造成本也沒有說明，難保商品化不會受到材料和環(huán)境等因素的影響。

按照塞思特里的規(guī)劃，Sakti3最終將會把電池的成本降低至100美元/千瓦時，不過，她并沒有給出最終的時間。業(yè)內(nèi)人士表示，“如何在商業(yè)化的規(guī)模和成本方面都能達到完美的平衡點，讓固態(tài)電池最終在各個行業(yè)和領域實現(xiàn)大規(guī)模應用”，是擺在Sakti3面前的一座難以逾越的大山。

另外，凱文·西伊對Sakti3的固態(tài)電池能否滿足汽車的瞬時加速需求表示懷疑，畢竟這是固態(tài)電池以前就遇到過的問題。此外，固態(tài)電池的堅固性還有待考證。美國弗若斯特沙利文咨詢公司的研究員薩普魯認為，在條件可控的實驗室中對電池原型的測試不能展現(xiàn)電池在極限溫度與糟糕路況下的表現(xiàn)。

韓國三星的一位技術人員認為，即便Sakti3最終能做到成本上的降低，電池從實驗室到最終的量產(chǎn)也需要不短的時間。正如液態(tài)鋰電池，在上世紀70年代，相關的理念和實驗認證就在齊頭并進地推進，但真正大規(guī)模的使用，已經(jīng)是20世紀末了。