中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近期，美國(guó)媒體MIT Technology Review（《麻省理工科技評(píng)論》，以下簡(jiǎn)稱《MIT科技評(píng)論》）評(píng)選出了2016年度全球“最智能”的50家公司。在這份榜單中，一些耳熟能詳?shù)拇笃髽I(yè)赫然在列，如亞馬遜和Alphabet以及特斯拉。能源領(lǐng)域有6家公司入榜。
由華人科學(xué)家蔣業(yè)明（Yet-Ming Chiang）創(chuàng)辦的電池公司24M，在這份榜單中排名第23，它以更低的成本生產(chǎn)出了更加高效的鋰電池，降本幅度達(dá)到50%。
總部位置：馬塞諸塞州，劍橋業(yè)務(wù)范圍：鋰離子電池公司性質(zhì)：私營(yíng)公司估值：未知，已融資5000萬(wàn)美元
鋰不貴，鋰電池卻很貴
Chiang是臺(tái)灣籍美國(guó)人，曾就讀于MIT，是2000-2010年全球頂尖一百材料學(xué)家名人堂上的科技名人，全球總排名第66位。他以創(chuàng)辦鋰電池企業(yè)A123而著名，該公司獲得了2009年最大的IPO，盡管3年后公司宣告破產(chǎn)，卻絲毫沒(méi)有影響他在業(yè)界的聲望和地位。他在MIT的平臺(tái)上與風(fēng)投資本合作先后創(chuàng)辦了4家公司，其中最近的一家就是24M。
鋰電池本身輕、結(jié)構(gòu)緊湊以及高效，是更受歡迎的儲(chǔ)能技術(shù)。且鋰本身并不貴，Chiang稱，當(dāng)今電池的高成本跟電池的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝有著更大的關(guān)系。有分析師稱，鋰電池組的成本大約是500美元/千瓦時(shí)，其中有150美元用在原材料上，另有200美元用在生產(chǎn)上。
和其他儲(chǔ)能技術(shù)一樣，鋰電池的發(fā)展也面臨著一個(gè)降本增效的瓶頸。增加鋰電池的容量通常有兩條路：一是增加電池芯的數(shù)量，二是增加能量密度。增加電池芯的話，鎳和鈷等金屬消耗將同比例增加，邊際成本很高。最初蔣業(yè)明提出的解決方案是“液流電池”，增加液流電池的容量只需連接更大的液體倉(cāng)，成本很低。但要使得成本能和化石能源相競(jìng)爭(zhēng)的話（汽油的單位成本僅為電池的四分之一），將需要一個(gè)巨大的液流倉(cāng)，大概相當(dāng)于一座核電廠那么大，除非是要為一座城市供能，否則根本“不可能”。
在一次對(duì)照實(shí)驗(yàn)之后，Chiang和同事發(fā)現(xiàn)靜態(tài)電池（static battery）的電池容量在經(jīng)歷上萬(wàn)次充放電循環(huán)之后，依然能保持得十分穩(wěn)定。于是他們開(kāi)始認(rèn)為靜態(tài)電池可能才是正確的發(fā)展方向。
經(jīng)過(guò)黑暗中不懈地摸索，他們最終純手動(dòng)打造出了一個(gè)生產(chǎn)平臺(tái)，讓電池的能量密度和生產(chǎn)速度都產(chǎn)生了質(zhì)的變化。新的電池設(shè)計(jì)剔除了80%非活性、不蓄能的組件，電極厚度比普通鋰電池增加了5倍，使得鋰電池的能量密度大大增加。由于作為電池心臟的電極材料是處于液態(tài)和固態(tài)之間的，因此Chiang把他們的新型電池叫做“半固態(tài)”電池。
除此之外，新配方的電池也更加柔性，可彎曲、折疊，甚至穿透子彈電池也不會(huì)失效，使得鋰電池更加安全和耐用。同時(shí)由于在新設(shè)計(jì)中去掉了有機(jī)溶劑（organic solvents），電池也就更易于回收。
開(kāi)建一個(gè)電池工廠不再需要1億美金
新的電池設(shè)計(jì)，除了簡(jiǎn)化了鋰電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、提升了鋰電池的性能，同時(shí)也改變了鋰電池的生產(chǎn)工藝。
傳統(tǒng)鋰電池的制造還是沿用上個(gè)世紀(jì)90年代磁帶生產(chǎn)線上的那一套設(shè)備和方法，二十多年都沒(méi)有根本性的改觀，很低效，與真正所需的電池制造相比，它需要更多的生產(chǎn)步驟，其中光是干燥就要花上至少22個(gè)小時(shí)。生產(chǎn)線還十分長(zhǎng)，工廠往往需要一個(gè)飛機(jī)庫(kù)那么大，開(kāi)建一個(gè)傳統(tǒng)電池工廠需要耗費(fèi)超過(guò)1億美金，前期投資十分龐大。XALT在美國(guó)密歇根州運(yùn)作著一家最現(xiàn)代、高效的電池工廠，投資了3億美元，這個(gè)工廠目前已經(jīng)擴(kuò)展到6個(gè)足球場(chǎng)的大小。特斯拉在內(nèi)華達(dá)州更是花費(fèi)了50億美金來(lái)建造它的“超級(jí)電池工廠”。
這樣的電池發(fā)明是要命的，即便本身是十分有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的，誰(shuí)又能迅速籌到1億美金來(lái)把它造出來(lái)？
目前，24M開(kāi)發(fā)出的新生產(chǎn)平臺(tái)只有一個(gè)電冰箱的大小，工廠占地面積是以前的1/5，開(kāi)建資本只要原來(lái)的1/10。小型工廠能夠更加靈活地布點(diǎn)，快速響應(yīng)客戶的需求。同時(shí)它們的模塊化生產(chǎn)方式，使得按比例精確復(fù)制和迅速擴(kuò)大生產(chǎn)成為可能。
新的生產(chǎn)工藝下，組建一個(gè)電池芯的時(shí)間只要原來(lái)的1/5，再加上省去了干燥的過(guò)程，Chiang的目標(biāo)是將整個(gè)電池制作過(guò)程控制在1小時(shí)內(nèi)。
憑借其更加簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和更加高效的制造過(guò)程，24M電池相比較標(biāo)準(zhǔn)的鋰離子電池，成本減少了50%。Chiang預(yù)測(cè)，到 2020 年這個(gè)成本還將降到 85 美元/千瓦時(shí)，比同時(shí)期傳統(tǒng)鋰電池低 30%（考慮傳統(tǒng)鋰電池成本的下降）。
24M的投資者包括查爾斯河風(fēng)險(xiǎn)投資公司（Charles River Ventures）、北橋創(chuàng)投公司（North BridgeVenture Partners）以及業(yè)內(nèi)一大批戰(zhàn)略合作伙伴，其中包括泰國(guó)國(guó)家石油公司PTT以及日本一家建造并擁有發(fā)電廠的制造公司IHI。美國(guó)能源部也為24M提供了450萬(wàn)美元的補(bǔ)助金。目前公司已經(jīng)融到了5450萬(wàn)美元。
24M擁有占地32000平方英尺的試驗(yàn)場(chǎng)地，并用新的生產(chǎn)方式造了9000個(gè)電池，這些電池絕大部分正在合作的行業(yè)伙伴那里進(jìn)行測(cè)試。
24M已經(jīng)啟動(dòng)2000~3000萬(wàn)美元的第三輪融資，新的資金用于研發(fā)一種機(jī)器，能在2-10秒內(nèi)產(chǎn)出一個(gè)電池芯，目前這個(gè)時(shí)間是兩分半鐘。這個(gè)機(jī)器不生產(chǎn)用于汽車(chē)的電池，而是用于為家庭和設(shè)施供電的固定電電池。這套機(jī)器定價(jià)大概在1100萬(wàn)美元左右，可以有效的吸引創(chuàng)業(yè)公司進(jìn)入鋰電池領(lǐng)域。他們還希望在2017年啟動(dòng)一家更高產(chǎn)量的工廠。
新的電池生產(chǎn)“套路”也許會(huì)改變美國(guó)的制造業(yè)
6月27日，由克萊姆斯、福特汽車(chē)以及通用汽車(chē)組成的美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)盟有限公司（USABC）宣布授予24M一項(xiàng)700萬(wàn)美元的競(jìng)標(biāo)合同，這份合同由美國(guó)能源部出資50%。此舉旨在利用24M突破性的電池單元設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，來(lái)降低車(chē)用鋰電池的成本，促進(jìn)更大規(guī)模的汽車(chē)電氣化，這也間接驗(yàn)證了24M電池大規(guī)模生產(chǎn)和商業(yè)化的潛力。
目前，24的電池主要應(yīng)用在電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)和用戶定制三方面。電網(wǎng)領(lǐng)域側(cè)重在提供多小時(shí)值班循環(huán)的電池單元，電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域則側(cè)重提供高能量密度的電池單元。
24M 將除了生產(chǎn)能夠用來(lái)整合進(jìn)電池組的電池單元，他們也提供一種更具成本效益的生產(chǎn)模式來(lái)幫助企業(yè)減少進(jìn)入電池市場(chǎng)的難度。
24M關(guān)注的不僅僅是技術(shù)層面的電池迭代，更是整個(gè)電池生產(chǎn)方式的革新。一個(gè)更具成本效益的新的生產(chǎn)過(guò)程，如果能夠成功推向市場(chǎng)，務(wù)必能催生一場(chǎng)電池制造業(yè)的革命。在制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，“套路”是有可能相通的。24M最初的生產(chǎn)過(guò)程是沿用磁帶生產(chǎn)線那一套，曼徹斯特的太陽(yáng)能板企業(yè)1366也稱他們行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)過(guò)程讓人聯(lián)想到希臘人制造玻璃的過(guò)程。24M公司的新電池設(shè)計(jì)，可以對(duì)電池制造業(yè)做出擾亂和影響，重塑美國(guó)的制造業(yè)也不是沒(méi)有可能。
美國(guó)經(jīng)濟(jì)政策研究所（Economic PolicyInstitute）的數(shù)據(jù)顯示，從1997年到2014年，美國(guó)本土流失了500萬(wàn)的制造業(yè)就業(yè)機(jī)會(huì)。這其中也包括鋰電池制造業(yè)，盡管這項(xiàng)技術(shù)是美國(guó)發(fā)明的，但是它的商業(yè)化是在日本以及之后的韓國(guó)、中國(guó)開(kāi)展的。隨著制造業(yè)向發(fā)展中國(guó)家的轉(zhuǎn)移，盡管美國(guó)不太可能將流失的就業(yè)機(jī)會(huì)重新拉回本土，但是一旦他們?cè)陉P(guān)鍵領(lǐng)域占領(lǐng)了技術(shù)高地，手握“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”的大旗，將會(huì)有很大的可能恢復(fù)其“制造強(qiáng)國(guó)”的地位。
