戴森投資能否助力固態(tài)電池“逆襲”呢?

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)。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)電池來取代傳統的液態(tài)鋰電池。今年八月初，據塞思特里表示，“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想到國內格力與珠海銀隆的聯盟。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)電池可以經過進一步的優(yōu)化，變成柔性電池。這種柔性電池可經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?答案是生產成本太高!據悉，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”已經能夠解決固態(tài)電池的生產成本過高問題!

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。傳統的電池生產工藝復雜并且會產生污染。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，預計在兩三年內實現商業(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品中。戴森曾在公開場合表示，非常看好固態(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。基于目前固態(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，成本與產能是 Sakti3所面臨的最大挑戰(zhàn)。與電池大型化和量產化相比，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電池在極限溫度與糟糕路況下的表現。

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，已經是20世紀末了。