电池现实没有比锂离子更快出现的东西了

　　清洁能源梦想家长期以来一直认为，世界需要更好的电池，能够向电动汽车出售持怀疑态度的消费者，并在可再生能源上运行电网。然而，未来的电池 - 至少在未来十年 - 几乎肯定会成为过去的电池。
　　不起眼的锂离子电池在市场上占据了领先地位，竞争技术可能难以赶上。随着一系列计划中的新锂离子工厂在未来五年上线，这一领先优势将会扩大。
　　从中国，美国，泰国和其他地方的新工厂涌出的电池将进一步压低价格，自2010年以来已经下降了85％。花费在工厂上的数十亿美元将成为行业不断调整锂离子电池的强大动力技术，一点一点地改进它，而不是采用别的东西。
　　许多创业公司现在专注于升级锂离子电池，而不是直接竞争。＂我们认为锂离子电池不会受到干扰，＂Ionic Materials公司许可和战略高级主管Erik Terjesen表示.Terjesen总部位于马萨诸塞州的公司是几家试图完善固态电池的公司之一，经常被称为锂离子可能是继承者。除其他外，固态电池有望去除可能导致笔记本电脑和汽车中的锂电池偶尔着火的易燃液体。
　　但Ionic并没有试图取代锂离子。相反，该公司已设计其聚合物电解质，以在现有电池内工作。这意味着所有这些新工厂都可以使用它而无需购买昂贵的新设备。＂我们不相信，鉴于对锂离子的所有投资，人们将把它抛到窗外并从头开始，＂Terjesen说。
　　由埃克森美孚公司的研究人员在20世纪70年代发明并于1991年由索尼商业化，可充电锂离子技术已存在数十年。基本电池通过将带电的锂原子或离子通过液体电解质物质，在正极和负极之间来回穿梭来工作。在阴极 - 钴，镍和锰中修补不同的材料 - 增加了电池的能量。从无线电话等消费电子产品开始，现在可以在电动汽车中找到并连接到电网。
　　＂这是一种非常通用的技术，因此每次变得更便宜，就会为它开辟更多需求，＂BloombergNEF能源存储研究主管Logan Goldie-Scot说。根据BloombergNEF的数据，锂离子电池组的价格在2010年平均达到每千瓦时1,160美元，去年达到每千瓦时176美元，并可能在2024年跌至100美元以下。价格持续下跌以及业绩改善可能会开辟新市场。
　　不是每个人都相信锂离子电池可以做到这一切。一些大型汽车制造商不遗余力地采用突破性技术，这种技术将使远程电动汽车能够在充电时行驶500英里，这最终将说服不情愿的消费者，他们不会在路上耗尽电力。例如，丰田汽车公司拥有的固态电池专利和专利申请数量远远超过其他任何公司，并且其电池业务投资额为139亿美元。
　　散装储存可再生能源的需求可能需要替代电池技术。虽然特斯拉公司和Dynegy公司等公司已经开始将锂离子电池插入电网，但这些装置通常仅供电四小时。美国前能源部长欧内斯特·莫尼兹在2月接受彭博社采访时表示，这种短期能源储存无助于整合大量可再生能源。＂它不会处理一天，一周，一个月，一个季节，＂Moniz说，他最近共同撰写了一份报告，要求对电池进行更多的研究投资。＂这就是为什么你需要不同的方法。＂
　　从飞轮到液流电池的许多替代品都未能成功，而市场对锂离子越来越舒适。例如，加利福尼亚州的Primus Power提供的流动电池可以产生25千瓦的电力，持续5个小时，首席执行官汤姆斯蒂芬表示，对当前设计的改进可以将产量提高到7到8小时。当需要电力时，液流电池将液体电解质泵送通过电池的电池。
　　＂锂是短跑运动员，＂他说。＂Flow是一位马拉松运动员。＂但Stepien承认难以说服潜在客户押注不那么熟悉的技术。到目前为止，Primus已经部署了30个系统，主要是在过去三年中。斯蒂芬说：＂锂电池更容易上手，风靡一时，每个人今天都会这么做。＂
　　这种持久力吸引了那些坚持认为锂离子电池有重大改进空间的企业家，而不仅仅是增量收益。
　　Gene Berdichevsky手中的粉末看起来像炭灰。但Sila Nanotechnologies的联合创始人兼首席执行官Berdichevsky表示，它可以将锂离子电池的储能提高20％或更多。
　　＂我认为锂离子绝对可以控制所有存储，但你真的需要进入新的化学工作才能做到这一点，＂他在参观Sila的旧金山地区总部时说道，停车场里的一个新特斯拉体育了＂我[心]锂离子＂车牌。
　　Sila的硅基粉末可以制成阳极。在原子水平上，硅可以比石墨中的碳容纳更多的锂，石墨是最常见的阳极材料，这意味着使用Sila产品的电池可以储存更多的能量。迄今为止，该公司已筹集了约1.25亿美元，并与宝马集团建立了合作伙伴关系，以开发该技术。Berdichevsky表示，任何提供完全不同的电池架构的竞争对手都将很难进入市场，因为电池制造商建造了他们的工厂并且价格继续下降。据BloombergNEF的数据显示，在电动汽车产量增加的推动下，全球锂离子电池制造能力在过去五年中几乎翻了三番。现在的容量为302.2千兆瓦时，另有603.8吉瓦时的电厂计划在未来五年内开放。
　　＂制造规模的效率令人难以置信，我认为人们会错过这一点，＂Berdichevsky说。＂这是一项很多的投资，我们可以驾驭这些轨道。任何能够驾驭这种轨道的人都会比那些说＂我们要彻底改变轨道＂的人拥有更光明的未来。