1500万美元风投能否换来固态电池新突破？

最近，一家生产固态电池的公司受到了广泛关注，这家成立于2007年的电池创业公司得到了1500万美元的投资，这家主营固态电池的公司名叫Sakti3，其赢得1500万美元投资的产品为其独自研发的1100WH/L能量密度固态电池。

据悉，在接受这笔巨额投资前，Sakti3还曾收到过来自通用公司等企业的风投，可见其正在研发的技术具有很大的市场前景。那么这家企业的技术是否能够彻底颠覆电池行业呢？

液态电池续航遇瓶颈

能源相关从业人员表示，电池续航里程的长短在很大程度上取决于电池储能能力，即单位体积的能量密度。要提高电池的单位能量密度，一是提高工作电压，二是提高电极材料的能量密度。当工作电压只能在固定区域内，要提升电池能量密度，只能依靠对电极材料的能量密度提升。也就是说，锂电池的发展遵循“一代材料，一代电池”的规律。现有锂电池正极材料一般有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等，而负极材料一般为石墨、硬/软碳、钛酸锂以及合金负极材料，这些材料的可挖掘空间已经并不大。

也就是说，要大幅提升锂电池的续航里程，除非在电极材料上能找到新的替代品。

固态电池的创新可能

不过，既然液态锂电池的能量密度暂未能获得大幅提升，那么，有别的更具优势的电池技术可以替代它吗?

大众汽车CEO马丁·文德恩日前就在斯图加特举行的一个新闻发布会上表示，大众汽车计划在2015年上半年作出决定，是否将美国初创企业QuantumScape正在开发的新电池技术用于大众的电动汽车上。

如果采用上述固态电池技术，大众电动汽车的续航里程将达到700公里，超过特斯拉ModelS以及现有的所有新能源汽车。或许正因如此，早在2014年12月，大众汽车公司收购了上述QuantumScape公司约5%的股权。

其实，不只是大众。早在2010年，丰田就曾推出过续航里程可超过1000KM的固态电池。而包括QuantumScape以及Sakti3所做的努力也都是在试图用固态电池来取代传统的液态锂电池。

传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”，摇椅的两端为电池的正负两极，中间为电解质(液态)。而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑，在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。固态电池的原理与之相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。

据其官方称，Sakti3已制造出能量密度达1100瓦时/升的电池，这一能量密度几乎是目前锂离子电池的2倍。美国佛罗里达大学的电池专家、材料科学教授凯文·琼斯认为：如果电池蓄电量能像Sakti3提出的那样多，那么电动汽车的购买和使用成本就有可能与普通汽车相同。

而且固态电池还有另一项优势——在事故中损坏时不易爆炸或起火。要知道的是，在此之前，在新能源汽车领域与特斯拉同样享有盛名的菲斯科，后来之所以会破产并慢慢销声匿迹，在很大程度上就是因为其频繁出现的电池起火事件以及其他故障。

如果固态电池能够得到商业化应用，大众可以造出在续航上超越特斯拉的电动车，可穿戴电子设备也能够摆脱电池技术的束缚，其外观和形状都可以起到惊人的变化。

商业化路途漫漫

加拿大Avestor公司也曾尝试过研发固态锂电池，最终2006年正式申请破产。Avestor公司使用一种高分子聚合物分离器，代替电池中的液体电解质，但一直没有解决安全问题，在北美地区发生过几起电池燃烧或者爆炸事件。

Sakti3公司的联合创始人兼CEOAnnMarieSastry对外表示，Sakti3公司的固态电池采用薄膜沉积技术进行生产，这一技术也常用于平板显示器和光伏太阳能电池的生产，“将电池劈成两半或者把电池放在高温环境里，但电池仍能继续工作”，在她看来，Sakti3生产的固态电池在安全上已经完全可以放心。

“开发新技术不会是一个无阻碍的路径。我需要一个水晶球才能预测在开发过程中遇到的所有挑战。英国人有句话叫‘stickyourneckontheline’，就是硬着头皮去尝试一些新的和不同的东西。如果成功就太好了，但如果失败，你已经在过程中学习，可以再继续直到成功。”詹姆斯·戴森如此对记者说他在这次投资中可能会遇到的风险。

此前，丰田曾经表示，希望到2020年，能在新能源车上应用固态电池技术。但丰田并没有将这一技术作为未来新能源的唯一出路，就在此前不久，它对外发布了首款量产的氢燃料电池汽车。

“固态电池可能是未来电池技术的发展方向之一，但也许不是最好的。”上述新能源生产企业的技术人员告诉记者，“包括燃料电池、超级电容器、铝空气电池、镁电池在理念上都有较大的发展空间，而最终，要看哪种路线发展更快、更接地气。”所谓接地气，就是在商业化的规模和成本方面都能达到完美的平衡点。首先，使用的材料必须不能是高成本且稀有的。其次，要在各个行业和领域都有实现大规模应用的可能。

或许，现在最具考验的地方在于价格。据记者了解，液态锂电池的成本大约在200~300美元/千瓦时，如果使用现有技术制造足以为智能手机供电的固态电池，其成本会达到1。5万美元，而足以为汽车供电的固态电池成本更是达到令人咋舌的9000万美元。

Sastry表示，固态电池生产成本居高不下的一个重要原因在于生产效率低下。按照Sastry的规划，Sakti3最终将会把电池的成本降低至100美元/千瓦时，不过，她并没有给出最终的时间。

固态电池的理念并不是第一次被提出，但是即便经过多年的发展，在研发上的进度也没有预想中的那么顺利。针对Sakti3的这款新技术，业内人员普遍并不看好，因为就算Sakti3能够做到成本的最大程度降低，但是其却无法把握从实验阶段到量产期间的生产时间。以液态锂电池为例，虽然同样是理念和实验认证齐头并进的状态，但是真正的大规模量产并运用，却是在将近30年之后。