鋰離子電池在技術(shù)世界中起著至關(guān)重要的作用，為從智能手機(jī)到智能汽車(chē)的一切供電，如今，幫助他們實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的一位人士表示，他有辦法將批量生產(chǎn)成本降低90%，并顯著提高其安全性。

前日產(chǎn)汽車(chē)公司(Hindaki Horie)的英明英明(Hideaki Horie)于2018年成立了總部位于東京的APB Corp.，生產(chǎn)“全聚合物電池”(因此得名)。

今年早些時(shí)候，該公司獲得了包括總承包商O(píng)bayashi Corp.，工業(yè)設(shè)備制造商Yokogawa Electric Corp.和碳纖維制造商Teijin Ltd.等公司的支持。

霍里在接受采訪時(shí)說(shuō)：“現(xiàn)在制造鋰電池的問(wèn)題在于，它是像半導(dǎo)體一樣的設(shè)備制造。” “我們的目標(biāo)是使其更像鋼鐵生產(chǎn)。”

電池(每個(gè)電池中的基本單元)的制造是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要“無(wú)塵室”條件-帶有氣閘以控制濕度，恒定的空氣過(guò)濾和精確的精度以防止高反應(yīng)性材料的污染。設(shè)置可能會(huì)非常昂貴，以至于只有少數(shù)頂級(jí)公司，例如韓國(guó)的LG Chem Ltd.，中國(guó)的CATL和日本的Panasonic Corp.，可以花費(fèi)數(shù)十億美元建造合適的工廠。

Horie的創(chuàng)新在于用樹(shù)脂結(jié)構(gòu)代替電池的基本組件，即金屬襯里的電極和液體電解質(zhì)。他說(shuō)，這種方法大大簡(jiǎn)化并加快了制造過(guò)程，使其像“黃油吐司”一樣容易。

他說(shuō)，這種修改使10米長(zhǎng)的電池板可以像座墊一樣堆疊在一起，以增加容量。重要的是，樹(shù)脂基電池在刺穿時(shí)還具有抗著火性。

APB在三月份籌集了80億日元(7400萬(wàn)美元)，按照更廣泛的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，這是微不足道的，但足以為一家工廠提供全套設(shè)備，并計(jì)劃于明年開(kāi)始批量生產(chǎn)。霍里估計(jì)，到2023年，這筆資金將使他在日本中部的工廠的裝機(jī)容量達(dá)到1吉瓦時(shí)。

鋰離子電池自將近三十年前首次商業(yè)化以來(lái)已經(jīng)走了很長(zhǎng)一段路。與十年前相比，它們使用壽命更長(zhǎng)，功率更大，成本降低了85%，成為安靜的主力軍，推動(dòng)著智能手機(jī)和平板電腦內(nèi)部功能越來(lái)越強(qiáng)大的發(fā)展。但是安全性仍然是一個(gè)問(wèn)題，從特斯拉(Tesla Inc.)的汽車(chē)到波音公司(Boeing Co.)的Dreamliner飛機(jī)以及三星電子(Samsung Electronics Co.)的智能手機(jī)，電池一直是引起火災(zāi)的原因。

霍里說(shuō)：“從物理學(xué)的角度來(lái)看，鋰離子電池是人類(lèi)創(chuàng)造的最好的加熱器。”

在傳統(tǒng)電池中，刺孔會(huì)產(chǎn)生數(shù)百安培的電涌，是普通家庭的電流的幾倍。然后溫度會(huì)上升到700攝氏度。

APB的電池通過(guò)使用所謂的雙極設(shè)計(jì)避免了這種災(zāi)難性的情況，它消除了當(dāng)今的電源瓶頸，并允許電池的整個(gè)表面吸收浪涌。

Wood Mackenzie儲(chǔ)能高級(jí)分析師Mitalee Gupta說(shuō)：“由于發(fā)生了許多事故，安全一直是業(yè)界的頭等大事。” “只要公司能夠迅速擴(kuò)大規(guī)模，這對(duì)于存儲(chǔ)和電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用來(lái)說(shuō)都是一個(gè)突破。”

但是這項(xiàng)技術(shù)并非沒(méi)有缺點(diǎn)?？偛课挥诩永Ｄ醽喌腡otal Battery Consulting Inc.總裁Menahem Anderman認(rèn)為，聚合物的導(dǎo)電性不如金屬，并且可能?chē)?yán)重影響電池的承載能力。

同樣，雙極設(shè)計(jì)的一個(gè)缺點(diǎn)是電池以串聯(lián)方式背靠背連接，從而很難單獨(dú)控制每個(gè)電池。他還質(zhì)疑節(jié)省下來(lái)的成本是否足以與現(xiàn)有企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。

“資本并沒(méi)有消滅鋰離子電池的成本，”安德曼說(shuō)。鋰離子液體電解質(zhì)將在15年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍是主要應(yīng)用。它并不完美，也不便宜，但是除了鋰離子以外，還有更好的鋰離子。”

霍里(Horie)承認(rèn)，APB無(wú)法與在投資數(shù)十億美元后已從規(guī)模經(jīng)濟(jì)中受益的電池巨頭競(jìng)爭(zhēng)。APB不會(huì)針對(duì)汽車(chē)行業(yè)的“紅海”，而是將重點(diǎn)放在建筑物，辦公室和發(fā)電廠中使用的固定電池上。

根據(jù)伍德·麥肯齊(Wood Mackenzie)的估計(jì)，到2025年，該市場(chǎng)的價(jià)值將達(dá)到1000億美元，是去年的五倍多。僅美國(guó)(與中國(guó)一起)將是能源存儲(chǔ)需求增加的主要來(lái)源，在此期間，美國(guó)可能會(huì)增長(zhǎng)10倍，達(dá)到70億美元。

63歲的Horie從一開(kāi)始就開(kāi)始使用鋰離子電池。1990年2月，在日產(chǎn)汽車(chē)事業(yè)的初期，他開(kāi)始了汽車(chē)制造商對(duì)電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(chē)的新興研究。

僅僅幾周后，索尼公司宣布宣布將鋰離子替代品商業(yè)化的計(jì)劃，震驚了整個(gè)行業(yè)，因?yàn)楹笳哐簩氂跉浠嚰夹g(shù)?；衾镎f(shuō)，他立即看到了諾言，并于同年敦促兩家公司合并研究工作。

然而，到2000年，日產(chǎn)剛剛被雷諾汽車(chē)公司(Renault SA)救出，放棄了其電池業(yè)務(wù)。霍里(Horie)說(shuō)服他的新老板卡洛斯·戈恩(Carlos Ghosn)相信電動(dòng)汽車(chē)值得。

經(jīng)過(guò)28分鐘的演講后，戈恩興奮地宣布，霍里的作品是一項(xiàng)重要的投資，并為該項(xiàng)目提供了綠色照明。日產(chǎn)的Leaf將繼續(xù)成為十年來(lái)最暢銷(xiāo)的電動(dòng)汽車(chē)。

霍里還在日產(chǎn)工作時(shí)就提出了全聚合物電池的想法，但未能獲得機(jī)構(gòu)的支持來(lái)實(shí)現(xiàn)它。2012年，在東京大學(xué)任教期間，他與三洋化學(xué)工業(yè)有限公司(Sanyo Chemical Industries Ltd.)接觸，該公司以其在尿布中使用的超吸收性材料而聞名。

兩者共同開(kāi)發(fā)了世界上首個(gè)使用導(dǎo)電凝膠聚合物的電池。2018年，Horie創(chuàng)立了APB，Sanyo Chemical成為他的早期投資者之一。

Horie說(shuō)，APB已經(jīng)找到了第一家客戶，這是一家日本大公司，其利基和高附加值產(chǎn)品主要在海外銷(xiāo)售。他拒絕透露更多細(xì)節(jié)，但表示APB計(jì)劃在8月份宣布這一消息。

霍里說(shuō)：“這將證明我們的電池可以大量生產(chǎn)。” 電池制造商已經(jīng)成為組裝商。我們正在將化學(xué)重新發(fā)揮主導(dǎo)作用。”