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电池知识

为什么电池技术还没有取得突破性进展?

来源:宝鄂实业    2019-11-10 22:32    点击量:
为什么电池技术还没有突破
 
这个突破是一个突破,但它将在什么时候被使用是未知的。Arpa-e之前已经支持了超过75个与储能相关的研究项目,这些项目都取得了一些令人满意的成果,但是在小型、低成本的储能设备的生产方面还没有取得突破。
 
尽管他们付出了努力,许多初创企业已经接近于生产一种经济、安全、体积小、能量密度高的储能设备,这种设备可以将成本降低到每千瓦时100美元。但是,如果储能设备的价格控制在这个水平上,就必然会产生电流效应(电流效应是指同一介质中不同金属由于不同的腐蚀电位而产生的局部腐蚀)。
 
唯一能解决这个问题的是可再生能源,它可以使电动汽车更轻、更便宜,但有一个无法克服的难题:可再生能源只有在有阳光或有风的时候才稳定。
 
不幸的是,这种新型电池的商业化远远落后于从化石燃料向可再生能源转变的步伐。即使像马斯克一样大胆,他也承认电动汽车制造商在改进锂离子电池方面没有取得太大进展。
 
只有跳出思维定势,我们才能取得突破
 
事实上,许多研究人员认为,储能设备要想实现跨越,就必须打破障碍,采用新的化学过程和物理形式。只有到那时,才有可能摆脱这种结构,打破过去十年来锂离子电池在消费电子、电动汽车和网络规模存储系统中的主导地位。
 
今年5月,美国能源部(DOE)举行了第9届年度研讨会,名为“超越锂电池”(beyond lithium batteries),研究人员每年在这里聚会,讨论开发新储能设备的技术挑战。
 
SolidEnergy Systems的创始人胡启超创造了一种新的锂金属电池,它大大增加了电池的能量密度,大大超过了现有的产品。
 
胡启超还在研讨会上谈到了新型锂金属电池的发展,他认为在十几年的发展过程中,主要的障碍是如何将一个想法转化为产品。这对于电池来说尤其困难,因为一旦你提高了一个方面的性能,就会影响到另一个方面。因此,必须作出艰难的权衡和选择。
 
研发资金严重不足
 
此外,储能研究还面临着一系列棘手的问题:电池技术正在蓬勃发展,泡沫电池、流体电池和化学电池都有自己的忠实粉丝。因此,没有人知道哪些电池最终会成为最大的赢家,从而分散研究资金。
 
根据Lux Research的数据,在过去八年中,能源存储行业吸引了超过40亿美元的投资,而该行业的初创企业平均获得了4000万美元的资金。另一方面,特斯拉已经筹集了50亿美元来建造一个“超级未来”,这是一个在不久的将来可能无法填补的天地之间的鸿沟。
 
加州大学伯克利分校(university of California, Berkeley)材料科学教授塞德尔(sidell)说,“建造一条完整的小型生产线需要大约5亿美元,你必须优化细节。”此外,测试电池系统还需要几年时间,才能获得汽车制造商的青睐。“对于一家每年只能获得500万美元投资的公司来说,这是一项不可能完成的任务。”
 
即使制造商最终能够将新技术推向市场,他们在扩大生产和寻找买家方面仍将面临困难。莱顿能源公司和A123系统公司是由于缺乏资金和需求而失败的技术的最好例子。Seeo和Sakti3是另外两家初创企业,它们在新电池准备量产之前被低价收购,也遭受了损失。