似乎天意如此,這套閑置的設備竟然可以用來生產(chǎn)鋰電池。
這套設備和操作設備的人,成為了世界的鋰電池先驅(qū)。直至今天,鋰電池的生產(chǎn)流程與當年并無太大不同。但摘去傳奇故事的光環(huán),這些設備其實非常的笨拙——塊頭大,效率低,因此電池至今仍無法撼動石油的地位。
最初的靈光一現(xiàn)
最初,蔣業(yè)明提出的解決方案是“液流電池”。
液流電池系統(tǒng)中通常包含兩個容器,其中儲存著液體化學溶劑,形成兩個次系統(tǒng)。這兩個次系統(tǒng)間的連接部分為發(fā)電區(qū),以一個薄膜隔開。這兩種化學溶劑,從它們所在容器流動到發(fā)電區(qū),隔著薄膜產(chǎn)生離子交換,進行放電或儲電。
增加鋰電池的容量有兩條路:一是增加電池芯數(shù)量,二是增加能量密度。增加電池芯數(shù)量的話,鎳和鈷等金屬的消耗將同比例增加,邊際成本很高。而要增加液流電池的容量只需連接更大的液體倉,成本很低。缺點就是體積太大,因為液流電池的能量密度遠遠低于鋰電池。
蔣業(yè)明想,為何不用鋰電池的化學成分來造液流電池呢?這種結合的產(chǎn)物將擁有比液流電池更小的體積,比鋰電池更低的生產(chǎn)成本。于是他把這個課題交給了一位本科生 Mihai Duduta,僅僅一個月后,Duhata 拿出了第一個工作原型。如此驚人的速度讓所有人吃了一驚,蔣業(yè)明隨即向投資人展示了原型,并獲得了 1250 萬美元的投資。有了彈藥,24M 開工了。
只是,畫面太美,世界把 24M 當成了挑戰(zhàn)風車的唐吉坷德。
新概念走向死胡同
24M 的一個小實驗吸引了他們的注意力。蔣業(yè)明要求團隊生產(chǎn)一些鋰離子靜態(tài)電池作為對照,結果非常令人意外。他們用液流電池的泥漿制作了一些靜態(tài)電池,并對它們進行數(shù)百次的充放電,電池容量竟然驚人地穩(wěn)定。這一現(xiàn)象讓一些年輕的員工,包括立下汗馬功勞的 Duduta,對液流電池產(chǎn)生了懷疑。這些年輕人不像蔣業(yè)明那樣癡迷于液流電池,他們開始認為靜態(tài)的電池才是正確的出路。
24M 液流電池的成敗,取決于能否找到合適的儲液罐尺寸,來使液流電池的生產(chǎn)成本降到靜態(tài)電池(static battery)之下。而直至 2010 年末,團隊仍然沒有找到這個“盈虧平衡點”。兩派觀點各執(zhí)一詞,蔣業(yè)明不認為“平衡點”是個問題,而他多年的合作伙伴 Craig Carter 卻堅持要找到這個平衡點。Carter 招來一個小伙子,Jeff Disko,以不找到不罷休的精神,開始死磕各項參數(shù)。
接下來的兩周時間里,Disko 加班加點對數(shù)據(jù)進行整理,Carter 則做了個軟件,用于對電池參數(shù)進行可視化展示。兩周后,他們終于找到了那個平衡點。結果是,要與化石能源競爭,鋰離子液流電池將需要一個巨大的液流倉。要多大?大概相當于一座核電廠那么大。
這樣的結果,不但 Carter 和 Disko 不敢相信,對于整個團隊來說都是難以接受的。他們反復對數(shù)據(jù)進行核對,“不可能”的答案反復呈現(xiàn)。于是 2011 年初,他們舉行了一次會議,會上他們向團隊展示了研究結果:除非是要為一座城市供能,否則還是用靜態(tài)電池比較劃算。
假如沒有磁帶,人們將怎樣生產(chǎn)鋰電池?
與許多初創(chuàng)公司一樣,當初靈機一動的點子都會死在商業(yè)化的道路上。開完會兩天后,蔣業(yè)明宣布放棄液流電池,公司將研發(fā)一種靜態(tài)電池。24M 把做過的事情歸零,思緒回到了鋰電池誕生的地方:
如果索尼當初沒有那堆閑置的磁帶生產(chǎn)機器,他們會怎樣生產(chǎn)鋰電池呢?
Duduta 戴上了黑色的橡膠手套,開始在真空盒子里手工制作電池。幾個同事也陸續(xù)加入了純手動模式的行列,直到逐漸形成了一條手工的生產(chǎn)線。熟能生巧,到后來,他們手動生產(chǎn)一塊手機電池大小的單元只需 6 分鐘。
經(jīng)過黑暗中的摸索,團隊對生產(chǎn)工藝反復改進,最終打造出了一個生產(chǎn)平臺,讓電池的能量密度和生產(chǎn)速度都發(fā)生了質(zhì)的變化。新技術讓導電劑保持液態(tài),省卻了原本漫長的干燥過程,使生產(chǎn)時間大大縮短。另一方面,新技術能減少電池內(nèi)部 80% 的不產(chǎn)生電能的組件,讓電池內(nèi)部空間使用率更高。
盡管產(chǎn)品與最初的概念有些出入,投資人對 24M 取得的進展非常滿意,于是新的投資也接踵而至,讓 24M 的總融資額達到 5450 萬美元。一位投資人說:
他們的新電池有 50% 的機會將摩爾定律帶到一個新的領域(電池)。