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D953b6989f544f68facf2c62efe2ef48 電池幾乎是所有新能源產業的希望,各種電子裝置與電動車都需要電池,電池的技術與成本是這些新能源產品市場化與普及的關鍵,鋰離子電池是現在電池技術的主流,但現在眾多新創公司押寶所謂下一代新電池技術,然而是否具商業化條件,其前景引發專家質疑。

MIT 科技評論報導指出,美國能源部的替代能源先進研究計畫 ARPA-E 贊助 75 個能源儲存研究,得到許多具前瞻性的結果,其總監 Ellen Williams 也對媒體樂觀的表示,「我們在電池領域已經達到聖杯 (擴增電容量)。」但是,報導認為,小型、低成本的能源儲存仍然充滿變數。

現在許多新創公司距離生產具經濟效益、安全、小型、高密度能源,每度電儲存成本可以低於 100 美元的裝置愈來愈近,這個價位的能源儲存技術可以解決風能、太陽能等續電問題,也可讓電動車更輕更便宜。

但具商業化目標還很遠,即使 Tesla 的執行長 Elon Musk 都被迫承認,正在漸進式改善鋰離子電池技術,而非大躍進。事實上,許多研究人員相信能源儲存應該超越過去 10 年受到市場關注的鋰離子電池技術,而需要全新的化學與新的物理形式與鋰電池競爭。今年 5 月,美國能源部舉辦題為「超越鋰離子」的研討會,今年是第 9 屆。

SolidEnergy Systems 創辦人胡啟朝已研發出鋰金屬電池,具有金屬陽極,而不是用於傳統鋰電池陽極的石墨材料,可讓現在的電子裝置能源密度獲得大幅改善。報導認為,發展新系統最主要的障礙是從概念到產品的移動過程,在電池領域特別困難,因為當你改善了某一面向,等於向其他方面妥協。

此外,能源儲存研究也有多重性問題,譬如泡沫電池、液流電池到各種化學材料,沒有人知道哪一種技術會吸引最多資金與研究熱度。Lux Research 報告指出,能源儲存投資資金超過 40 億美元,發展下一代電池,非鋰離子電池的新創公司過去 8 年平均只獲得 4千萬資金,Tesla 投資生產鋰離子電池工廠 Gigafactory 投入 50 億美元。

研發新電池材料門檻非常高,光是建立一個小生產線去將研究細節付諸生產,就要 5 億美元,汽車製造商可能還要花數年時間測試新電池系統,才會決定是否採購,如果你的公司一年資金只有 500 萬美元,很難投資 5 億美元在製造。

即使新電池製造商將新技術商業化,也會面臨提高產量與找買家的問題,Leyden Energy、A123 Systems、Seeo、Sakti3 都因為產量、價格等因素不符投資人期待失敗收場。世界三大電池製造商,三星、LG、Panasonic 對新化學與大幅改變電池技術都沒太大興趣,他們寧可在現有技術上漸進改進。

第一顆鋰離子電池雖然早在 1970 年代就問世,但現在技術已經愈來愈好,而這是創新電池技術的新創公司最不願意提的,也是他們所面臨最大的問題。

(首圖來源:Flickr / Luke Wroblewski CC By 2.0) 

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