新電池技術(shù)發(fā)展的唯一問(wèn)題是什么
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-06 21:02
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這也不是新電池技術(shù)發(fā)展的唯一問(wèn)題，它還面臨著下面這些挑戰(zhàn)：
1.選擇
除了鋰離子電池以外，研究領(lǐng)域還有幾十種可能的開(kāi)發(fā)方向，其中包括可提供清潔能源、只會(huì)排放水的氫燃料電池，以及使用細(xì)菌加速化學(xué)反應(yīng)的生物電化學(xué)電池。
問(wèn)題是，有這么多的選擇，很難說(shuō)出哪些方向具有真正的潛力成為長(zhǎng)期替代品，哪些只是讓人走彎路。因此，研究人員不愿將所有的雞蛋放在一個(gè)籃子里。
2.成本和資金
另一個(gè)問(wèn)題是，開(kāi)發(fā)下一代電池的成本太高。根據(jù)LuxResearch的數(shù)據(jù)，在八年的時(shí)間里，普通電池創(chuàng)業(yè)公司初始投資只吸引了4000萬(wàn)美元的資金。
這似乎并不是一個(gè)小數(shù)目，但大多數(shù)技術(shù)需要數(shù)億美元才能獲得一個(gè)良好的開(kāi)端，并且可能需要數(shù)十億美元來(lái)進(jìn)行全面開(kāi)發(fā)。但是，大多數(shù)投資者不愿意將這筆錢(qián)投入到一個(gè)成功機(jī)會(huì)很小的技術(shù)上。
3.規(guī)模
此外，將技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室發(fā)展轉(zhuǎn)化稱(chēng)全面商用也是一個(gè)難題。有前途的新電池技術(shù)通常在微觀層面上看起來(lái)不錯(cuò)。舉個(gè)例子，只有在實(shí)驗(yàn)室條件下，你可能才會(huì)注意到新型化學(xué)材料的儲(chǔ)存潛力。
但是當(dāng)你開(kāi)發(fā)更大型號(hào)的電池時(shí)，當(dāng)中可能就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，比如化學(xué)過(guò)程可能無(wú)法有效展開(kāi)，或者是條件(如溫度或長(zhǎng)期使用)可能不適合商業(yè)使用。這有可能?chē)樑軡撛诘难芯咳藛T和投資者。
4.測(cè)試，可靠性和安全性
最近發(fā)生的鋰離子電池著火問(wèn)題說(shuō)明，我們對(duì)電池安全后果的了解是多么有限。任何新的電池技術(shù)都需要執(zhí)行比我們現(xiàn)有技術(shù)更高的標(biāo)準(zhǔn)，這也就意味著，原本就已經(jīng)很長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)周期現(xiàn)在又要額外增加多年的研究和測(cè)試。
正因?yàn)槿绱?，任何新的電池技術(shù)都會(huì)花費(fèi)幾年甚至幾十年的時(shí)間才能完全發(fā)展，即使如此，新技術(shù)應(yīng)用的安全性也不能保證。
那么這種電池停滯對(duì)其他新興技術(shù)有什么影響?
再生能源
太陽(yáng)能發(fā)電是清潔和可再生的，而且生產(chǎn)成本也變得越來(lái)越低。問(wèn)題是，光照并不總是存在的，多云天氣和夜間都是問(wèn)題，除非你有一種有效的方式來(lái)儲(chǔ)存白天產(chǎn)生的多余能量。如果沒(méi)有高效的電池存儲(chǔ)，太陽(yáng)能仍然是昂貴的，不僅不適用于許多應(yīng)用方向，并且永遠(yuǎn)無(wú)法成為我們當(dāng)前能源需求的完全替代品。
手機(jī)
智能手機(jī)的耗電量非常高，并且每天都得充電。手機(jī)電池目前的壽命只有幾年，因?yàn)殇囯x子電池可以充電的次數(shù)是有限的。如果沒(méi)有新型電池來(lái)延長(zhǎng)使用壽命，手機(jī)開(kāi)發(fā)周期將會(huì)更快，并且處理能力可能會(huì)使電池問(wèn)題更加嚴(yán)重(因?yàn)楦叩男阅軙?huì)進(jìn)一步增加功耗)。
電動(dòng)汽車(chē)
電動(dòng)汽車(chē)的環(huán)保性要比燃油車(chē)高非常多，但即使是最好的車(chē)型也需要定期充電-這對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)非常煩人且成本高昂。更好的電池可以存儲(chǔ)更多的電量，從而增加行駛速度和續(xù)航里程。但是在目前，電動(dòng)汽車(chē)的這一方面只有一些微小的改進(jìn)。
現(xiàn)狀
目前，大多數(shù)電池生產(chǎn)巨頭，電池創(chuàng)業(yè)公司和其他科技機(jī)構(gòu)將繼續(xù)專(zhuān)注于標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池的迭代改進(jìn)。這從長(zhǎng)遠(yuǎn)看并不是最佳解決方案，但卻是最安全的解決方案之一——盡管改進(jìn)效果不大，但好在很穩(wěn)定。
在足夠多的投資者開(kāi)始關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)較高的項(xiàng)目，并向有革命性潛力的技術(shù)進(jìn)行投資之前，我們所能看到的電池技術(shù)發(fā)展也就僅此而已。
1.選擇
除了鋰離子電池以外，研究領(lǐng)域還有幾十種可能的開(kāi)發(fā)方向，其中包括可提供清潔能源、只會(huì)排放水的氫燃料電池，以及使用細(xì)菌加速化學(xué)反應(yīng)的生物電化學(xué)電池。
問(wèn)題是，有這么多的選擇，很難說(shuō)出哪些方向具有真正的潛力成為長(zhǎng)期替代品，哪些只是讓人走彎路。因此，研究人員不愿將所有的雞蛋放在一個(gè)籃子里。
2.成本和資金
另一個(gè)問(wèn)題是，開(kāi)發(fā)下一代電池的成本太高。根據(jù)LuxResearch的數(shù)據(jù)，在八年的時(shí)間里，普通電池創(chuàng)業(yè)公司初始投資只吸引了4000萬(wàn)美元的資金。
這似乎并不是一個(gè)小數(shù)目，但大多數(shù)技術(shù)需要數(shù)億美元才能獲得一個(gè)良好的開(kāi)端，并且可能需要數(shù)十億美元來(lái)進(jìn)行全面開(kāi)發(fā)。但是，大多數(shù)投資者不愿意將這筆錢(qián)投入到一個(gè)成功機(jī)會(huì)很小的技術(shù)上。
3.規(guī)模
此外，將技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室發(fā)展轉(zhuǎn)化稱(chēng)全面商用也是一個(gè)難題。有前途的新電池技術(shù)通常在微觀層面上看起來(lái)不錯(cuò)。舉個(gè)例子，只有在實(shí)驗(yàn)室條件下，你可能才會(huì)注意到新型化學(xué)材料的儲(chǔ)存潛力。
但是當(dāng)你開(kāi)發(fā)更大型號(hào)的電池時(shí)，當(dāng)中可能就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，比如化學(xué)過(guò)程可能無(wú)法有效展開(kāi)，或者是條件(如溫度或長(zhǎng)期使用)可能不適合商業(yè)使用。這有可能?chē)樑軡撛诘难芯咳藛T和投資者。
4.測(cè)試，可靠性和安全性
最近發(fā)生的鋰離子電池著火問(wèn)題說(shuō)明，我們對(duì)電池安全后果的了解是多么有限。任何新的電池技術(shù)都需要執(zhí)行比我們現(xiàn)有技術(shù)更高的標(biāo)準(zhǔn)，這也就意味著，原本就已經(jīng)很長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)周期現(xiàn)在又要額外增加多年的研究和測(cè)試。
正因?yàn)槿绱?，任何新的電池技術(shù)都會(huì)花費(fèi)幾年甚至幾十年的時(shí)間才能完全發(fā)展，即使如此，新技術(shù)應(yīng)用的安全性也不能保證。
那么這種電池停滯對(duì)其他新興技術(shù)有什么影響?
再生能源
太陽(yáng)能發(fā)電是清潔和可再生的，而且生產(chǎn)成本也變得越來(lái)越低。問(wèn)題是，光照并不總是存在的，多云天氣和夜間都是問(wèn)題，除非你有一種有效的方式來(lái)儲(chǔ)存白天產(chǎn)生的多余能量。如果沒(méi)有高效的電池存儲(chǔ)，太陽(yáng)能仍然是昂貴的，不僅不適用于許多應(yīng)用方向，并且永遠(yuǎn)無(wú)法成為我們當(dāng)前能源需求的完全替代品。
手機(jī)
智能手機(jī)的耗電量非常高，并且每天都得充電。手機(jī)電池目前的壽命只有幾年，因?yàn)殇囯x子電池可以充電的次數(shù)是有限的。如果沒(méi)有新型電池來(lái)延長(zhǎng)使用壽命，手機(jī)開(kāi)發(fā)周期將會(huì)更快，并且處理能力可能會(huì)使電池問(wèn)題更加嚴(yán)重(因?yàn)楦叩男阅軙?huì)進(jìn)一步增加功耗)。
電動(dòng)汽車(chē)
電動(dòng)汽車(chē)的環(huán)保性要比燃油車(chē)高非常多，但即使是最好的車(chē)型也需要定期充電-這對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)非常煩人且成本高昂。更好的電池可以存儲(chǔ)更多的電量，從而增加行駛速度和續(xù)航里程。但是在目前，電動(dòng)汽車(chē)的這一方面只有一些微小的改進(jìn)。
現(xiàn)狀
目前，大多數(shù)電池生產(chǎn)巨頭，電池創(chuàng)業(yè)公司和其他科技機(jī)構(gòu)將繼續(xù)專(zhuān)注于標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池的迭代改進(jìn)。這從長(zhǎng)遠(yuǎn)看并不是最佳解決方案，但卻是最安全的解決方案之一——盡管改進(jìn)效果不大，但好在很穩(wěn)定。
在足夠多的投資者開(kāi)始關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)較高的項(xiàng)目，并向有革命性潛力的技術(shù)進(jìn)行投資之前，我們所能看到的電池技術(shù)發(fā)展也就僅此而已。
