周一上午，馬薩諸塞州坎布里奇（Cambridge, Mass.）電池公司24M在花了四年半時(shí)間完善技術(shù)、爭(zhēng)取投資人和戰(zhàn)略合作伙伴之后，終于從隱身模式中浮出水面。
憑借其半固態(tài)鋰離子電池，24M為該產(chǎn)業(yè)帶來兩樣新東西：一是該技術(shù)本身——更為廉價(jià)，對(duì)環(huán)境更為友好（無溶劑、更易回收）；二是徹底重塑鋰離子電池制造的成本效益結(jié)構(gòu)的希望。
在周一的一次采訪中，聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官斯魯普·懷爾德（Throop Wilder）和聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家蔣業(yè)明（Yet-Ming Chiang）博士向我補(bǔ)充介紹了個(gè)中的詳情，以及此項(xiàng)技術(shù)的重要性。
蔣業(yè)明表示，鋰離子電池已經(jīng)誕生了相當(dāng)一段時(shí)間，最早于1991年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，雖然這些年來得到了顯著改進(jìn)，但其生產(chǎn)工藝并未發(fā)生根本性的改觀。目前的做法是先將活性物質(zhì)做成墨水，涂到金屬箔片上，干燥并壓實(shí)。隨后將這些箔片進(jìn)行分切與裝配，再注入電解液。高速干燥工序需要在可達(dá)數(shù)百英尺長的“卷對(duì)卷”生產(chǎn)線上完成。這就意味著你需要建設(shè)規(guī)模極大、造價(jià)極高的工廠。
蔣業(yè)明稱，其背后的鋰離子化學(xué)反應(yīng)存在諸多優(yōu)勢(shì)，而鋰本身并不昂貴。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。
“解剖一枚現(xiàn)在用的普通電池，你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多薄層。一毫米厚度內(nèi)就有大約25個(gè)分層。這很大程度上是因?yàn)樽畛跤斜匾獙⑦@些極片做得非常之薄，使電池能在適當(dāng)時(shí)間內(nèi)完成充放電。”
24M所做的就是改用半固態(tài)鋰離子，蔣業(yè)明用花生醬來比喻其粘稠度。這樣一來，他們就可以采用一種厚得多的電極來達(dá)到類似的性能。
“在本例中，如果將兩者做一個(gè)對(duì)比，那么在一毫米厚度內(nèi)我們只排五層，這樣絕大部分就成了儲(chǔ)能電極……我們免除了80%的非活性物質(zhì)內(nèi)容。”
結(jié)果呢？每顆電池的成本顯著降低。
24M公司的設(shè)計(jì)還徹底免去了干燥這道工序，這就壓縮了所需的工廠規(guī)模，因?yàn)槿绱酥L的“卷對(duì)卷”干燥空間就不再是必須。此種工藝將生產(chǎn)時(shí)間壓縮了80%，從而全盤顛覆了生產(chǎn)中的成本與效益結(jié)構(gòu)。它使更加模塊化的生產(chǎn)方式成為可能，而且證明這不必是一個(gè)資本密集型的產(chǎn)業(yè)。蔣業(yè)明稱，一旦得到全方位部署，24M的生產(chǎn)方式不僅能將鋰離子電池的生產(chǎn)成本在當(dāng)前基礎(chǔ)上削減50%，而且還能從根本上改變?cè)撔袠I(yè)的整個(gè)成本結(jié)構(gòu)。
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