2014年可能成为下一代电池突破的一年

　　2014会是下一代电池带来重大突破的一年吗？有不少被人看好的电池企业将在今年实现其电池技术商业化，推出各自电池产品，进一步降低电池成本，加强电力存储技术。但电池领域的发展速度不如手机行业那样迅猛，电池的发展也不是一朝一夕，但2014年仍会有显著的进步，仍有机会成为下一代电池突破的一年。

　　2014年刚开始，电池领域就有不少好消息。之前我们报道过的电池技术初创企业Amprius，刚刚获得3000万美元C轮投资。他们的技术优势在于其锂电池续航能力比市面上的正常锂电池长25%。利用这笔融资，Amprius将面向手机和其它设备推进其商用化。

　　AquionEnergy和Ambri两家公司也在其电网电力存储技术商用化的道路上大步迈进。Aquion刚刚再添2000万美元投资，而Ambri前身LiquidMetalBattery在去年也已融资1500万美元。在两公司投资者中，都有一个大名鼎鼎的人：比尔盖茨。得益于各自先进的技术和背后的投资者，两者都预计在今年推出其电池产品，并扩大其工厂规模。计划在今年推出产品的还有EosEnergy，他们采用锌和空气储存能量的技术。

　　而在电池的科研方面，最近也有亮点。哈佛的研究人员最近研究出一种用天然分子做的液流电池，其电解质在电池之外的液体槽里，成本较笔记本和手机中使用的封装的电池更低，其在电网方面的应用为当前的研究重点。

　　为什么大家如此热衷于对下一代电池的推动，从电网到电子设备到电动汽车？这是因为电池的容量是目前与能量相关的技术突破最大的障碍和瓶颈之一：包括如何更好地利用风能和太阳能，如何让手机电池更加强大以成为真正的移动计算机，如何让电动汽车在传统汽车面前更有竞争力。

　　这些突破只有在电池成本显著降低，且电力足够强大持久时才有可能。当然，电池技术的突破不是一朝一夕的事情。近年来手机的发展速度过于迅猛，以致于很多人理所当然地认为，其它领域的发展速度也应该跟上来。但事实并非如此，尤其在电池领域，成本降低和技术突破的速度都是相对较慢的。电池的发展并不遵循摩尔定律，指望电池容量每18个月翻一倍是不现实的。

　　超级电容或将取代锂离子电池？

　　目前为止，业界一致认为锂离子电池仍是电动汽车的主要能源储备方式，不过眼下已经有数家公司开始考虑采用超级电容（ultracapacitor）产品作为锂离子电池的一种良好补充设备。

　　南韩一家电子公司Neescap近日声称将出资900万美元拓展旗下交通，电力系统及消费电子产品用超级电容产品的产能。在美国，有能力设计制造超级电容产品所需材料和电解质的公司有GrapheneEnergy，EnerG2以及Ioxus三家。另有一家EEStor公司则由风投公司KleinerPerkinsCaufield&Byers为后台，目前这家公司已经与电动车公司Zenn签署了超级电容的供货协议。

　　比较传统的电池产品，超级电容能存储的电量并不多。因此在家中充电式（Plug-in）电动汽车上，这种电容并不能作为供电设备而单独使用，而需要与燃料电池一起配合使用。另一方面，超级电容又具备快速泻放所存电能的能力。另外，这种电容的充电时间也很短，只需要几秒或几分钟时间便可以完成充电，而且多次充电后的性能也不会有降低。

　　目前这种电容在消费电子产品中已经被应用在数码相机等场合中，为闪光灯这种需要瞬间大能量输入的设备提供能源供应。据有关专家表示，超级电容未来面临的主要课题是如何增加这种电容的工作电压，使其可以在高电压环境下工作。

　　据Ioxus公司的工程师表示，超级电容是环保能源的一种良好补充，，能使电池、燃料电池、太阳能或风能发电等供电方式更为完美。同时这种电容所用的制作材料也相当环保，价格部分也较为容易令人接受。

　　超级电容技术的未来发展方向：

　　麻省理工学院的计算机电子工程师JoelSchindall表示，在未来几年内，超级电容的能量储存能力将出现质的飞跃。目前的超级电容产品放电速度是传统电池的10倍，而能量储存能力在体积相同的条件下则只有后者的5%。

　　他表示：“超级电容在某些经常进行充放电操作的场合用途甚大，比如在制动能回收式刹车系统中（就是CCAV五套F1节目里主持人整天唠叨的什么科尔斯系统），这种电容就很好用。当然目前这种产品还无法大规模取代电池。”

　　过去五年内，Schindall带领的研究小组一直在研究将超级电容中的储能元件--多孔活性炭材料，替换为另一种碳纳米管材料+导电基体的储能元件。今年初他们还为此成立了FastCap公司，以便把有关的研究结果商业化。

　　Schindall表示超级电容产品的储能能力最终将达到电池的25%左右。而目前麻省理工学院研制出来的纳米材料，储能能力已经达到活性炭材料两倍的水平。而未来几个月内，他所领导的研究团队还将展示一种储能能力为活性炭5倍的产品。