“无负极电池”问世 或将颠覆电动车和手机电池

　　根据美国权威的独立电池测试实验室A123 公司今年十月份的验证，它的2Ah产品原型的能量密度达到了每升1337瓦时（Wh/L），这超过了目前苹果、三星，小米和特斯拉电池能量密度的2倍，这一项成果突破了目前世界最高记录，还获得了包括美国 R&D100 奖（科技创新的奥斯卡）和美国能源部清洁能源奖等一系列知名的科技创新奖项。

　　该技术由MIT的胡启朝博士和唐纳德。赛德维（Donald Sadoway）教授共同研发，在学校的孵化下，两位科学家还带领一支MIT的创业团队组建了麻省固体能源（SolidEnergy）公司，以促进科技成果的产业化转化，并获得了MIT相关专利的全球独家使用权。该公司2013年获得了450万美金的A轮融资，投资者包括新加坡的淡马锡等。

　　根据花旗银行的最新报告，2014年全球可充式锂电池市场高达210亿美元，其中120亿美元来自于消费类电子产品，35亿美元来自于电动汽车。 保守估计，2020年全球可充式锂电池市场达到350亿美元，包括147亿美元来自于消费类电子产品，100亿美元来自于电动汽车，平均每年增长10%。随着人们越来越多的使用智能硬件，实际的锂电池市场会远远大于这个保守估计。

　　唐纳德。赛德维教授是世界著名的电池专家，是2012 年时代周刊评选的世界最有影响力的 100 人之一，他此前的电池项目曾经得到微软董事长比尔。盖茨的支持。胡启朝博士毕业于哈佛大学，是2012 年福布斯评选的全球 30 位 30 岁以下杰出科学家之一。

　　根据美国能源部的定义，第一代锂电池使用石墨负极，最多能达到600 Wh/L的能量密度; 第二代锂电池使用硅负极，最高能取得 800 Wh/L左右的能量密度；第一代和第二代都属于传统的锂离子电池。而第三代锂电池将使用更高能量密度的金属负极甚至做到无负极，能超过 1000 Wh/L 的能量密度。

　　专家表示，尽管过去20年间各类技术发展突飞猛进，计算机的体积大大缩小，现在新型智能手表的计算能力比阿波罗登月飞船的都要强大，然而最普遍的可充电电池锂离子电池技术却一直停滞不前。

　　“电动汽车产业化进程在很大程度上取决于电池技术的进步。当前全球诸多电池技术的创新预示着这个进程会加快，尤其是如果能出现颠覆性的电池技术，整个电动汽车产业格局和商业模式都有可能发生预想不到的变化，”，国务院发展研究中心企业研究所副所长张永伟说。

　　电池由四部分构成：正极，负极，电解液和隔膜。

　　大部分电池公司都扎堆在正极材料的生产上，传统消费类电子产品通常使用的是高能量密度的锂钴氧（LCO）。正极材料的研发创新周期很快，一般每年都有5%的能量密度方面的提升，但这种创新非常渐进和零散，而且不同的应用和企业会选择不同的正极。

　　“在负极方面，创新相对来说要困难很多，一般每10年到20年才有一次大的突破，这也是为什么电池由负极决定属于哪一代，”胡启朝博士说。

　　目前的负极主要是以石墨为主，优点是非常成熟和廉价，缺点能量密度很低。在负极提供商中，几乎没有技术差异，主要靠降低成本来竞争。电解液方面呈现非常多样和分散的态势，但不同产品差异很小。隔膜方面的一些核心技术主要由日本和美国企业掌握，利润很高，但是随着先进技术的推进，他们的优势和垄断地位也在逐渐消失。

　　为了推动电池行业的核心创新，SolidEnergy专注于开发新一代负极材料，并使之与不同的正极材料相匹配，为大规模普及投入使用奠定基础。

　　“未来我们希望成为一个专注于电池负极和电解液的材料提供者，我们目前已经和多个电池公司和消费类电子公司，包括苹果和三星，合作测试电池材料，” 胡博士说。

　　“在大规模生产前，我们仍然需要解决许多制造工艺的问题，比如均匀性和纯度。主要的挑战是要确保在大规模生产时，材料仍然和实验室小规模有同样的纯度和均匀性，”他补充到。

　　目前SolidEnergy正在积极准备，如果一切顺利，2015年秋季将推出消费类电子产品电池材料，2016年秋季推出电动汽车电池材料，预计2016年，SolidEnergy的产量可以支持1000万部智能手机和智能手表。