新型电池技术：成本更低，散热更小，盖茨、马斯克都在投资

虎嗅注：唐纳德·萨多维（Donald Sadoway）是麻省理工的一名教授，他耗费了十多年的精力来研究多种金属材料，目的是为了找到一种廉价、使用寿命更长的电池。2009 他年收到了一封电子邮件，发件人自称是比尔·盖茨（Bill Gates）的代表，邮件称，盖茨希望与其面谈。最终，盖茨投资了他创办的新型电池技术公司。

原文来自 Bloomberg，本文转自凤凰科技，标题《彭博社：盖茨马斯克等科技大佬豪赌新型电池技术》。

不同于锂电池的储存设备

萨多维说，“他答应投资我创建的公司，如果没有他的帮助，这条路肯定会异常艰辛。”他和其他一些科学家得到了众多创业公司和知名投资公司的大力支持。他们试图解决一个棘手的问题：如何昼夜不停地保存并提供能量，以便再生能源可以充分代替矿物燃料。

今天的镍镉和锂离子电池还不能满足这一需求。它们不能供一个家庭使用几个小时，也不能让大多数汽车跑100多英里（约合160公里）的路程。这种电池的成本大约为每千瓦时400美元，分析师认为只有将成本降低一半，才能让绿色能源获得大范围推广使用。“开发一种不同于锂电池的储存设备，对于释放电动汽车和再生能源的价值，具有至关重要的作用，”安德鲁·庄（Andrew Chung）说道。他是总部设在加州门洛帕克的风投公司Khosla Ventures的合伙人。

去年，风力发电机的发电量占到美国新增发电量的45%，而太阳能占到全球新增发电量的34%。在没有光照或风力的时候，储存能源一直是一个耗费庞大的工程。能源管理咨询公司Navigant Consulting表示，新型能量储存设备的市场规模在3年内将增长近10倍，达到2400兆瓦，相当于6台天然气涡轮发动机的发电量。

新型电池受到资本追捧

2011年，盖茨对萨多维创立的Ambri公司进行了投资，但投资金额不详。这笔投资对Ambri的创建起到了促进作用。盖茨拒绝对此发表评论。Prelude Ventures和Tao Invest基金投资了位于匹兹堡的新能源公司Aquion Energy。

在Aquion，一位卡内基梅隆大学教授为了生产适合家庭和酒店使用的新型电池，正在对一个曾经生产大众汽车和索尼电视的工厂进行改造。美国劳伦斯-伯克利国家实验室的技术也获得了风险投资人维诺德·科斯拉（Vinod Khosla）的投资。美国三大汽车制造商正在测试该实验室开发的锂聚合物电池，这种电池能够满足汽车和家庭的用电需要，预计将于明年开始销售。

由于美国、中国和德国都在为减少温室气体而努力，所以会有更多资金投入到这个全球市场规模达500亿美元的产业中来。

Ambri 的产品

萨多维和他以前的一个学生完善了一种棘手的化学技术，他说得益于这种努力，Ambri的产品在价格和使用寿命上都优于锂电池。这种电池使用了两种重量和熔点不同的金属（萨多维不愿透露这两种金属具体是什么）。他用盐层来进行分离，而电流可以让两种金属的温度达到最高700摄氏度，这样，电子就可以穿过熔盐。这有助于金属存储更多电量。与笔记本电脑使用的锂离子电池（锂离子电池可充电400次，使用寿命为4年）不同，萨多维说他的电池组可充电1万次，使用寿命达到10年以上。

今年，他计划把6个由数百个液态金属电池组构成的原型产品，运送到夏威夷的风能和太阳能发电站，以及阿拉斯加的一个微型电网和爱迪生联合电气公司（Consolidated Edison）在曼哈顿的的一个变电站。当电力需求降低时，Ambri的电池就会把爱迪生联合电气公司多余的电量储存起来。然后，当纽约人对电力的需求上升时，爱迪生联合电气公司就不必启动另一个燃煤或燃气发电站，而是可以调用Ambri电池里储存的电了。

马斯克投资50亿生产锂电池

索尼早在1991年就引入了如今无处不在的锂离子电池技术。这种电池及其易燃的液态电解质从未克服几个与生俱来的顽疾。令投资者更为沮丧的是，到目前为止，还没有一个人能拿出具体的解决办法，在增加产量的同时降低价格。

特斯拉CEO埃隆·马斯克（Elon Musk）表示，他可以接受这种挑战。为此，马斯克豪掷50亿美元在内华达州一座锂矿附近建造一个大型工厂，得益于这个电池工厂，到2017年特斯拉廉价车型的售价会降至3.5万美元左右，而续航里程则会超过200英里。当前，特斯拉最昂贵的Model S车型的售价为10万美元，也就是说，下一代特斯拉电动汽车的成本大概只有Model S的三分之一。

马斯克表示，他希望将电池成本降低30%。特斯拉拒绝对电池价格发表评论。批评人士此前指出，由于与整个电网连接，特斯拉也就失去了它的“绿色标签”。马斯克对这种批评做出了回应，承诺将向家庭和部分充电站提供太阳能电池板。

硅谷风险投资公司Kleiner Perkins Caufield & Byers（以下简称“KPCB”）在2007年开启了一场淘汰锂离子电池的声势浩大的运动。它仅仅提出了一个简单的问题：究竟什么样的电池才是理想的电池呢？这家以挖掘网景和谷歌等知名科技公司而著称的风投，在其门洛帕克总部召集了大批分析师和合伙人。

据KPCB合伙人雷·拉尼（Ray Lane）介绍，他们当时列出了“不可能实现的产品需求”名单，然后着手寻找这项技术——希望藏在某位化学家的实验室——并准备对其做进一步改进，最后推向市场。KPCB拜访了拥有材料学博士学位的杰伊·怀塔克雷（Jay Whitacre）。后者在卡内基梅隆大学教授未来材料工程学的时候，就在研究电池的化学特性。拉尼说：“能击败锂离子电池的技术屈指可数。杰伊·怀塔克雷是唯一一个自称可以做到这一点的人。我一开始并不相信他的话。”

能击败锂离子电池的技术

2008年，KPCB给了怀塔克雷160万美元，以加快研究速度。他利用“电池之父”亚历山德罗·沃尔特（Alessandro Volta）在1800年发明的盐水电池的升级版，最终开发出了一种新型电池。六个月后，现年43岁的怀塔克雷准备将他的钠基储能电池从卡内基梅隆大学的实验室取出。他给Aquion公司打去电话，希望了解后者的水溶离子化学技术。

拉尼及其合作伙伴对怀塔克雷的早期研究进展十分满意，于是在2009年同意追加投资700万美元。KPCB还帮助Aquion募集资金1.72亿美元。Aquion在匹兹堡一个较为僻静的地方租用了一栋三层红砖大楼，怀塔克雷开发出了一种新型电池，也是最便宜且续航时间较长的无毒电池，可以至少提供8小时的续航时间，能将白天储存的太阳能释放出来。怀塔克雷展示了他的劳动成果：大小相当于一台烘干机的28.6千瓦时电池模组。它可以给电冰箱、咖啡机和热水器等家用电器供电。

怀塔克雷正在紧锣密鼓地生产足够多的电池，以保存200兆瓦时的电量。一开始，他打算将电卖给使用柴油发电机的当地人。“岛屿和微型电网是我们产品的首个重要市场，”他说。Aquion目前只有一条生产线，该公司希望最终再增加四条。Aquion CEO佩尔森表示，这有可能会将电池成本降至最低每千瓦时100美元。

新的锂离子聚合物电池技术

化学工程师哈尼·埃托尼（Hany Eitouni）也在利用其在劳伦斯伯克利国家实验室发明的一种技术，试图生产这种廉价电池组。埃托尼采用的多孔材料让电子流入新的干式锂电池。Khosla Ventures和三星风险投资（Samsung Venture Investment）向埃托尼供职的Seeo公司投资了1700万美元。

37岁的埃托尼说，他发明的最新锂离子聚合物电池相当于一个公文包大小，单位重量的储电量是当今液态锂电池的两到三倍。对于每次充电行驶里程超过200英里的电动汽车来说，这种储电能力至关重要。此外，埃托尼还介绍说，他发明的固体聚合物电池以散热的形式丧失的能量更少，而这却是当前一代锂离子电池的通病。

Seeo CEO哈尔·扎雷姆（Hal Zarem）表示，今后几年，随着它将最好的设计应用于全负荷生产，Seeo预计会把电池成本降至每千瓦时100美元以下。美国国家再生能源实验室交通技术与系统研究中心高级工程师杰里米·努巴尔（Jeremy Neubauer）说：“随着生产规模不断扩大，Seeo的电池将非常便宜。”