在過(guò)去的數(shù)年中，有無(wú)數(shù)的電池技術(shù)研究取得突破性的進(jìn)展，但是這些當(dāng)中，鮮少能夠被商業(yè)所使用，兌現(xiàn)低成本和多容量的承諾。比如成立于2001年的鋰離子電池初創(chuàng)公司A123 Systems，曾宣稱(chēng)，能將鋰離子電池的磷酸鋰鐵正極材料制造成均勻的納米級(jí)超小顆粒，因顆粒和總表面面積劇增而大幅提電池的放電功率，而且，整體穩(wěn)定度和循環(huán)壽命皆未受影響。但最終于2012年以失敗告終。原因是，不能夠量產(chǎn)它所描述的那些鋰電池，也不能安全有效地轉(zhuǎn)換電量。

　　

2012年，位于美國(guó)加州的電池公司Envia Systems在華盛頓重大的會(huì)議上宣稱(chēng)，研發(fā)出能量密集型電池，單位重量的鋰電池儲(chǔ)存能量是目前電池的兩倍，而且成本降低一半。通用汽車(chē)一聽(tīng)說(shuō)能研發(fā)如此高能電池的Envia，馬上向其投資了700萬(wàn)美元，希望在電動(dòng)車(chē)業(yè)務(wù)上進(jìn)行合作。到了2013年，Envia都沒(méi)有兌現(xiàn)它所宣稱(chēng)的“驚人效果”，導(dǎo)致失去資助資金以及通用汽車(chē)公司的合作伙伴關(guān)系。另外，這家公司也受到美國(guó)高級(jí)能源研究計(jì)劃署ARPA-E的重視。只能說(shuō)，Envia令人印象深刻的電池讓人興奮也讓人落空。

 

 

事實(shí)上，在電池行業(yè)中，由于電池技術(shù)的高門(mén)檻，初創(chuàng)公司難以單獨(dú)存活。因此，電池行業(yè)一般都是由大公司主導(dǎo)。 A123 Systems前高管Andy Chu說(shuō)：

　

能量存儲(chǔ)是一個(gè)“大頭”玩的游戲，因?yàn)樵谘邪l(fā)電池中稍有不慎將會(huì)鑄成錯(cuò)誤。雖然我希望電池初創(chuàng)公司最終會(huì)取得成功，但通過(guò)這幾年的歷史，（大家都可以看見(jiàn)，這些公司的）下場(chǎng)都不太好。

　　

在過(guò)去的十年里，我們見(jiàn)證了電池行業(yè)“突破性”的進(jìn)展，但是這些都是來(lái)自大公司的一些穩(wěn)定小進(jìn)步。

　　

Envia的電池是一種新型的鋰離子電池，發(fā)明于70年代末80年代初，商業(yè)運(yùn)用于90年代。它們變成一種便攜式電池，被人們用于電動(dòng)車(chē)上。

 

早在90年代，通用汽車(chē)在其電動(dòng)車(chē)EV-1上使用廉價(jià)的鉛酸蓄電池，不僅車(chē)輛行駛的里程數(shù)較少，車(chē)上的鉛酸蓄電池也十分笨重。

　　

到了2008年，特斯拉引進(jìn)鋰離子電池的電動(dòng)車(chē)，雖然里程數(shù)比EV-1多了，但是價(jià)格昂貴。于是，有汽車(chē)制造商如日產(chǎn)汽車(chē)和通用汽車(chē)為了降低價(jià)格，打造出里程數(shù)少的電動(dòng)車(chē)，其實(shí)主要減少電動(dòng)車(chē)的鋰離子電池。

　　

 

如果改變了電池中的某一部分比如引進(jìn)一個(gè)新電極，所帶來(lái)的的問(wèn)題是難以預(yù)見(jiàn)的。有些問(wèn)題甚至需要幾年時(shí)間才能檢測(cè)到。當(dāng)年，為了達(dá)到投資者和ARPA-E的期望，Envia不是融合了一種電極材料而是兩種實(shí)驗(yàn)性的電極材料進(jìn)行研發(fā)。（其實(shí)，Envia還是蠻拼的，只不過(guò)，事情的結(jié)果就這樣罷了）在2006年，Envia授權(quán)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室ANL的研究人員研發(fā)一種很有前景的電池材料，但是，一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題出現(xiàn)了：隨著時(shí)間的推移，電池的電壓改變后，它就無(wú)法使用了。盡管ANL的研究人員深入研究這個(gè)問(wèn)題，但原因仍無(wú)法無(wú)法得知。除了這個(gè)，Envia還面臨一個(gè)挑戰(zhàn)：基于硅的電池電極問(wèn)題。研究人員看似解決了這個(gè)問(wèn)題：提出一套無(wú)法在實(shí)際中操作的解決方案。這讓Envia的研究人員們感到十分奔潰。

 

但是隨著時(shí)間的推移，以上這些大大小小的問(wèn)題都差不多解決的時(shí)候，Envia發(fā)現(xiàn)，電池中復(fù)合材料的微小變化都會(huì)改變整個(gè)電池的性能。當(dāng)然，Envia認(rèn)為最終不能實(shí)現(xiàn)驚人效果的結(jié)果，是因?yàn)樗麄兊碾姵夭牧瞎?yīng)商中有某些污染材料。當(dāng)然，這個(gè)污染來(lái)自哪里是什么，似乎也沒(méi)有人知道。

　　

 

其實(shí)，Envia的故事很鮮明告訴大家，電池的進(jìn)展包括性能與成本，不是來(lái)自突破性技術(shù)，而是來(lái)自像特斯拉與其電池供應(yīng)商松下的密切合作關(guān)系。自從08年以來(lái)，特斯拉的電池成本降低一半，電容量增加60%。特斯拉并沒(méi)有刻意去改變電池的化學(xué)或者材料，而是提高制造效率和改進(jìn)生產(chǎn)。還與松下一起根據(jù)汽車(chē)的需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾姵貎?yōu)化。

　　

雖然很難想象特斯拉在鋰離子電池上進(jìn)行微調(diào)整獲得持續(xù)性的發(fā)展，因?yàn)殇囯x子電池的進(jìn)步空間并不十分“寬敞”?；蛟S到最終需要像Envia這樣徹底整改，才能獲取電池的跨越性進(jìn)步。不過(guò)，至少Envia告訴我們，提高電池性能必須要密切結(jié)合制造業(yè)和工程技術(shù)，要生產(chǎn)實(shí)際使用的產(chǎn)品。

　　

雖然以上內(nèi)容看似在回顧Envia的歷史，但是這也是電池發(fā)展的一個(gè)縮影。近二十多年來(lái)，科技飛速發(fā)展。計(jì)算機(jī)從電子管元件時(shí)代演變成今天的超大規(guī)模集成電路，往日笨拙巨大的計(jì)算機(jī)如今小到能裝進(jìn)我們的口袋中。而電池，更像一個(gè)后進(jìn)生，遲遲不能跟上發(fā)展的步伐?；蛟S也正是以上這些原因造成現(xiàn)在的局面。