到2015 年全球鋰離子電池總銷量將會增長到4,110 萬千瓦時,較2012 年增長27%;2020 年將比2012 年增長1 倍,而2025 年將翻3 倍。

美國創(chuàng)新蓄電黃百海:打破鋰電池能量極限

美國創(chuàng)新蓄電公司(Enevate Corporation)CEO、美籍華人黃百海(Brian Wong)時常穿梭于美國加州和中國東南沿海各城市的電池制造產(chǎn)業(yè)群。雖已在職場打拼32 年,成功領(lǐng)導過兩家創(chuàng)業(yè)公司,他仍然顯得像現(xiàn)在所處的鋰電池行業(yè)那樣“能量充沛”——這已經(jīng)是他第3 次加入創(chuàng)業(yè)公司?!拔蚁矚g新鮮事物,喜歡做東西,喜歡把最新的技術(shù)變成產(chǎn)品帶給消費者,并且改變?nèi)藗兊纳??!秉S百海言語中的熱情猶如他滿頭的黑卷發(fā),讓你無法分辨他真實的年齡。

作為一家專注鋰電池創(chuàng)新的創(chuàng)業(yè)公司,創(chuàng)新蓄電的鋰電池能量密度(energy density)比市場上現(xiàn)有鋰電池產(chǎn)品高出30% 以上。能量密度是檢驗電池品質(zhì)的核心指標之一,改善的目標是在重量越輕、體積越小的電池包中存儲越來越多的能量。以我們熟悉的廠商比亞迪的鋰電池為例,其目前按照重量和體積分別可達到的實際比能量為100-125 瓦時/公斤和240-300 瓦時/ 升,風頭正勁的特斯拉電動汽車Model S 所使用的松下18650 鈷酸鋰電池的能量密度為170 瓦時/ 公斤,而創(chuàng)新蓄電的新型鋰電池能量密度可以達到250-350 瓦時/ 公斤和600-800瓦時/ 升。

“伴隨智能手機、消費電子、電動汽車等領(lǐng)域的快速發(fā)展,市場對電池能量密度的需求提升大約在年均15% 左右,但實際上過去幾年鋰電池能量密度的年平均改善率僅為3%-5%,按照目前的發(fā)展速度估算,我們的高能鋰電池一上市就可以至少領(lǐng)先市場8 年?!秉S百海信心滿滿地說。目前創(chuàng)新蓄電已經(jīng)為手機和平板電腦廠商提供小批量供貨,預計今年將實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。“我們的顛覆性技術(shù)不僅讓我們可以跨越式提升電池能量密度,而且可以把電池做得很薄,這正是市場的普遍需求。”黃百海補充道。

創(chuàng)新蓄電公司的技術(shù)緣自加州大學實驗室。2005 年,在加州大學研究碳納米MEMS 芯片的科學家Benjamin Park 博士發(fā)現(xiàn)他所研究的技術(shù)在電池、儲能領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景,并成立碳微電池公司(Carbon Micro Battery,創(chuàng)新蓄電公司的前身)。在一些種子研究基金的支持下,Park 博士的研究取得了一系列突破性研究成果。2008 年,碳微電池公司得到德豐杰(Draper Fisher Jurvetson)和使命投資(Mission Ventures)共計約500 萬美元的首輪風險投資,這筆資金足夠這個當時以科學家為主力的創(chuàng)始團隊招兵買馬,并從加州大學完全獨立出來開發(fā)可以走向商業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品。

鋰離子電池是到20 世紀90 年代初才正式實用化的新興二次充電電池。相比于傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳氫電池等,鋰離子電池的優(yōu)勢特點顯著,包括單體電池工作電壓高、比能量大、無記憶效應(yīng)、環(huán)境友好等。無論是智能手機中更快的芯片、更大的屏幕,還是電動汽車更強勁的馬力、更長的續(xù)航里程,所依托的瓶頸突破都指向“能量”。正因為如此,鋰離子電池在最近10 多年的發(fā)展中異軍突起,受到市場和投資者的追捧。

提升鋰離子電池能量密度的主要方法有兩種 :一是通過電池設(shè)計來提高。削減對產(chǎn)生電力沒有貢獻的部材,比如減薄正負極的集電體及隔膜、減少粘結(jié)劑及導電輔助材料等。但這種做法存在極限 ;二是增大電極活性物質(zhì)(正負極)的單位重量或者單位體積的容量。鋰離子電池的化學原理是充電時,鋰離子從正極材料的晶格中脫出,經(jīng)過電解質(zhì)后插入到負極材料的晶格中,使得負極富鋰,正極貧鋰;放電時逆向相反。對正負極材料的開發(fā)研究長期以來一直都在進行,比如正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等,但這些材料不少已經(jīng)接近理論極限的容量使用,突破性新材料的引入很可能要做“牽一發(fā)而動全身”的改變。相比之下,在負極材料的改進方面的空間仍然廣闊。

[責任編輯:趙卓然]

免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與電池網(wǎng)無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實,對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性,本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。涉及資本市場或上市公司內(nèi)容也不構(gòu)成任何投資建議,投資者據(jù)此操作,風險自擔!

凡本網(wǎng)注明?“來源:XXX(非電池網(wǎng))”的作品,凡屬媒體采訪本網(wǎng)或本網(wǎng)協(xié)調(diào)的專家、企業(yè)家等資源的稿件,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞行業(yè)更多的信息或觀點,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。

如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請在一周內(nèi)進行,以便我們及時處理、刪除。電話:400-6197-660-2?郵箱:119@itdcw.com

電池網(wǎng)微信
創(chuàng)新蓄電
黃百海