新型電池技術：成本更低，散熱更小，蓋茨、馬斯克都在投資
虎嗅注：唐納德·薩多維（Donald Sadoway）是麻省理工的一名教授，他耗費了十多年的精力來研究多種金屬材料，目的是為了找到一種廉價、使用壽命更長的電池。2009 他年收到了一封電子郵件，發件人自稱是比爾·蓋茨（Bill Gates）的代表，郵件稱，蓋茨希望與其面談。最終，蓋茨投資了他創辦的新型電池技術公司。
原文來自 Bloomberg，本文轉自鳳凰科技，標題《彭博社：蓋茨馬斯克等科技大佬豪賭新型電池技術》。
不同於鋰電池的儲存設備
薩多維説，“他答應投資我創建的公司，如果沒有他的幫助，這條路肯定會異常艱辛。”他和其他一些科學家得到了眾多創業公司和知名投資公司的大力支持。他們試圖解決一個棘手的問題：如何晝夜不停地保存並提供能量，以便再生能源可以充分代替礦物燃料。
今天的鎳鎘和鋰離子電池還不能滿足這一需求。它們不能供一個家庭使用幾個小時，也不能讓大多數汽車跑100多英里（約合160公里）的路程。這種電池的成本大約為每千瓦時400美元，分析師認為只有將成本降低一半，才能讓綠色能源獲得大範圍推廣使用。“開發一種不同於鋰電池的儲存設備，對於釋放電動汽車和再生能源的價值，具有至關重要的作用，”安德魯·莊（Andrew Chung）説道。他是總部設在加州門洛帕克的風投公司Khosla Ventures的合夥人。
去年，風力發電機的發電量佔到美國新增發電量的45%，而太陽能佔到全球新增發電量的34%。在沒有光照或風力的時候，儲存能源一直是一個耗費龐大的工程。能源管理諮詢公司Navigant Consulting表示，新型能量儲存設備的市場規模在3年內將增長近10倍，達到2400兆瓦，相當於6台天然氣渦輪發動機的發電量。
新型電池受到資本追捧
2011年，蓋茨對薩多維創立的Ambri公司進行了投資，但投資金額不詳。這筆投資對Ambri的創建起到了促進作用。蓋茨拒絕對此發表評論。Prelude Ventures和Tao Invest基金投資了位於匹茲堡的新能源公司Aquion Energy。
在Aquion，一位卡內基梅隆大學教授為了生產適合家庭和酒店使用的新型電池，正在對一個曾經生產大眾汽車和Sony電視的工廠進行改造。美國勞倫斯-伯克利國家實驗室的技術也獲得了風險投資人維諾德·科斯拉（Vinod Khosla）的投資。美國三大汽車製造商正在測試該實驗室開發的鋰聚合物電池，這種電池能夠滿足汽車和家庭的用電需要，預計將於明年開始銷售。
由於美國、中國和德國都在為減少温室氣體而努力，所以會有更多資金投入到這個全球市場規模達500億美元的產業中來。
Ambri 的產品
薩多維和他以前的一個學生完善了一種棘手的化學技術，他説得益於這種努力，Ambri的產品在價格和使用壽命上都優於鋰電池。這種電池使用了兩種重量和熔點不同的金屬（薩多維不願透露這兩種金屬具體是什麼）。他用鹽層來進行分離，而電流可以讓兩種金屬的温度達到最高700攝氏度，這樣，電子就可以穿過熔鹽。這有助於金屬存儲更多電量。與筆記本電腦使用的鋰離子電池（鋰離子電池可充電400次，使用壽命為4年）不同，薩多維説他的電池組可充電1萬次，使用壽命達到10年以上。
今年，他計劃把6個由數百個液態金屬電池組構成的原型產品，運送到夏威夷的風能和太陽能發電站，以及阿拉斯加的一個微型電網和愛迪生聯合電氣公司（Consolidated Edison）在曼哈頓的的一個變電站。當電力需求降低時，Ambri的電池就會把愛迪生聯合電氣公司多餘的電量儲存起來。然後，當紐約人對電力的需求上升時，愛迪生聯合電氣公司就不必啟動另一個燃煤或燃氣發電站，而是可以調用Ambri電池裏儲存的電了。
馬斯克投資50億生產鋰電池
Sony早在1991年就引入瞭如今無處不在的鋰離子電池技術。這種電池及其易燃的液態電解質從未克服幾個與生俱來的頑疾。令投資者更為沮喪的是，到目前為止，還沒有一個人能拿出具體的解決辦法，在增加產量的同時降低價格。
特斯拉CEO埃隆·馬斯克（Elon Musk）表示，他可以接受這種挑戰。為此，馬斯克豪擲50億美元在內華達州一座鋰礦附近建造一個大型工廠，得益於這個電池工廠，到2017年特斯拉廉價車型的售價會降至3.5萬美元左右，而續航里程則會超過200英里。當前，特斯拉最昂貴的Model S車型的售價為10萬美元，也就是説，下一代特斯拉電動汽車的成本大概只有Model S的三分之一。
馬斯克表示，他希望將電池成本降低30%。特斯拉拒絕對電池價格發表評論。批評人士此前指出，由於與整個電網連接，特斯拉也就失去了它的“綠色標籤”。馬斯克對這種批評做出了迴應，承諾將向家庭和部分充電站提供太陽能電池板。
矽谷風險投資公司Kleiner Perkins Caufield & Byers（以下簡稱“KPCB”）在2007年開啟了一場淘汰鋰離子電池的聲勢浩大的運動。它僅僅提出了一個簡單的問題：究竟什麼樣的電池才是理想的電池呢？這家以挖掘網景和Google等知名科技公司而著稱的風投，在其門洛帕克總部召集了大批分析師和合夥人。
據KPCB合夥人雷·拉尼（Ray Lane）介紹，他們當時列出了“不可能實現的產品需求”名單，然後着手尋找這項技術——希望藏在某位化學家的實驗室——並準備對其做進一步改進，最後推向市場。KPCB拜訪了擁有材料學博士學位的傑伊·懷塔克雷（Jay Whitacre）。後者在卡內基梅隆大學教授未來材料工程學的時候，就在研究電池的化學特性。拉尼説：“能擊敗鋰離子電池的技術屈指可數。傑伊·懷塔克雷是唯一一個自稱可以做到這一點的人。我一開始並不相信他的話。”
能擊敗鋰離子電池的技術
2008年，KPCB給了懷塔克雷160萬美元，以加快研究速度。他利用“電池之父”亞歷山德羅·沃爾特（Alessandro Volta）在1800年發明的鹽水電池的升級版，最終開發出了一種新型電池。六個月後，現年43歲的懷塔克雷準備將他的鈉基儲能電池從卡內基梅隆大學的實驗室取出。他給Aquion公司打去電話，希望瞭解後者的水溶離子化學技術。
拉尼及其合作伙伴對懷塔克雷的早期研究進展十分滿意，於是在2009年同意追加投資700萬美元。KPCB還幫助Aquion募集資金1.72億美元。Aquion在匹茲堡一個較為僻靜的地方租用了一棟三層紅磚大樓，懷塔克雷開發出了一種新型電池，也是最便宜且續航時間較長的無毒電池，可以至少提供8小時的續航時間，能將白天儲存的太陽能釋放出來。懷塔克雷展示了他的勞動成果：大小相當於一台烘乾機的28.6千瓦時電池模組。它可以給電冰箱、咖啡機和熱水器等家用電器供電。
懷塔克雷正在緊鑼密鼓地生產足夠多的電池，以保存200兆瓦時的電量。一開始，他打算將電賣給使用柴油發電機的當地人。“島嶼和微型電網是我們產品的首個重要市場，”他説。Aquion目前只有一條生產線，該公司希望最終再增加四條。Aquion CEO佩爾森表示，這有可能會將電池成本降至最低每千瓦時100美元。
新的鋰離子聚合物電池技術
化學工程師哈尼·埃託尼（Hany Eitouni）也在利用其在勞倫斯伯克利國家實驗室發明的一種技術，試圖生產這種廉價電池組。埃託尼采用的多孔材料讓電子流入新的乾式鋰電池。Khosla Ventures和三星風險投資（Samsung Venture Investment）向埃託尼供職的Seeo公司投資了1700萬美元。
37歲的埃託尼説，他發明的最新鋰離子聚合物電池相當於一個公文包大小，單位重量的儲電量是當今液態鋰電池的兩到三倍。對於每次充電行駛里程超過200英里的電動汽車來説，這種儲電能力至關重要。此外，埃託尼還介紹説，他發明的固體聚合物電池以散熱的形式喪失的能量更少，而這卻是當前一代鋰離子電池的通病。
Seeo CEO哈爾·扎雷姆（Hal Zarem）表示，今後幾年，隨着它將最好的設計應用於全負荷生產，Seeo預計會把電池成本降至每千瓦時100美元以下。美國國家再生能源實驗室交通技術與系統研究中心高級工程師傑里米·努巴爾（Jeremy Neubauer）説：“隨着生產規模不斷擴大，Seeo的電池將非常便宜。”
資料來源：虎嗅網