实验室刷数据、报告藏花招 电动车电池的“突破”到底在哪里？

龙听

如果在搜索引擎中输入“电池”和“突破”，你会看到一页又一页的链接。其中不乏振奋人心的文章和业内公司的崇高愿景。

　　然而，根据众多相关人士的说法，在当今的技术背景下使用“突破”这个词，就算往好的方面说，也是一种误导。他们认为，那些“最新的研究发现”，或者“不久的将来取得成果”的说法几乎都是无稽之谈。

　　电池初创公司Conamix的CEO夏洛特·汉密尔顿表示：“你不用在业内呆太久，就能听到这样一句话：‘电池供应商都是大骗子’。” (Liar， liar， batterysupplier)

　　电池在日常生活中的重要性不言而喻。电池的性能决定了电动车的充电时间和行驶里程，电力储存对于不断增长的可再生能源需求也至关重要。这些因素推高了电池的需求，使该行业成为最热门的投资领域之一。

　　据金融数据公司PitchBook统计，2021年，各大风险投资公司在全球向业内的初创公司投入了近180亿美元，范围涵盖了从电池制造到锂矿开采的方方面面。

　　人们很容易将那些电池的突破归结为科技行业的夸张和哗众取宠。一个典型的案例就是：研究人员发明了一种电池，这种电池看起来很有前景，但从未接近商业化。把这换一种说法就变成了：“一辆续航长达3200公里的电动汽车触手可及。”

　　最近，哈佛大学研究员李鑫(Xin Li)和他的团队在科学期刊《自然》上发表了一篇关于一种新型高容量固态电池的论文。李鑫说：“人们喜欢突破，但我们写论文时尽量避免使用这类词汇。在我看来，过去5年有太多电池上的‘突破’，但没有多少能应用到商业产品中。”

　　这种“口嗨”付出了实际的代价。投资者很难从纷繁的炒作中找到真正的投资对象，而对自己的业绩坦率直言的公司则可能融资失败。

　　汉密尔顿女士说：“这使得融资变得非常困难。”她的公司正在努力寻找电池关键组件的新材料，以更低的成本增加能量密度。她补充道：“如果像这样说，‘我们拥有世界上最好的锂硫电池，但还不足以应用到汽车领域’，我的说服力就会大打折扣。”

　　自1991年锂离子电池首次商业化以来，几十年的历史证明，真正的技术突破是少之又少的。

　　特斯拉联合创始人马克·塔本宁表示：“在2003年，我们创立特斯拉时，电池的性能只是刚好够用，但我们注意到，电池的容量以每年7%至8%的速度提高，而且这种情况持续了很长一段时间。已经19年了，但我们的电池容量仍然没有发生根本性的变化——只是以这个速度慢慢增长。”

　　电池技术的进步是渐进性的，而非革命性的一蹴而就。究其原因，可以归结为高容量电池固有的复杂性。在分子水平上，锂离子电池内部发生的是一系列复杂的化学反应。电池充电时以一种方式进行，放电时则完全相反，这个过程必须重复无数次。

　　而且，这个过程从来都不是完美的，即使是最好的电池，容量也会随着时间的推移而下降。

　　在理论上，有很多可以使现有电池容量增加一倍或三倍的方法，但造出的电池在充电几次后就报废了。最典型的例子就是锂硫电池，理论上它的容量是现有电池的10倍。唯一的问题是：如果用制造当前电池的方法制造锂硫电池，它在充电一两次后就会坏掉。

　　今天生产的大多数电池被用于电动汽车的制造，而不是手持类电子设备，部分原因是车企海量的需求。举例来说，特斯拉生产的最小的电池组所包含的电量相当于1666部iPhone，一辆电动悍马则相当于7000部。因此，电动汽车现在是电池需求的主要动力，各大车企的要求是电池制造商必须满足的标准。

　　然而，研究人员和初创公司报告电池性能的方式，往往没能反映出汽车制造商的真实要求。

　　汉密尔顿女士说，虽然在实验室里很容易就能制造出性能良好的电池，但是如何写报告却暗藏花招。这类报告倾向于淡化一个事实，即现实世界中的电池必须在至少六个不同的标准下表现良好。这些标准包括提供加速动力，单位能量密度能够支撑长里程续航，数千次的充放电循环，对环境温度的泛适应性，在损坏时不容易起火。

　　此外，电池的成本也不能太高，因为电池的价格往往决定了汽车的价格。

　　即使一项新电池技术可以满足所有的标准，如何生产也是巨大的挑战。

　　汽车咨询公司Munro &Associates的总裁科里·斯图本表示，按照车企需求的规模将新电池技术商业化，可能需要数十亿美元的投资。

　　塔本宁说，制造商们已经在锂离子电池技术上倾注了大量的资金和研发成本，这是其他技术望尘莫及的，除非它们能以现有的设施，以几乎相同的方式生产。

　　鉴于此，许多公司将目标放在了改进现有的电池技术。电池初创公司Coreshell的CEO乔纳森·谭表示，该公司正努力将一种锂电池涂层商业化，这种涂层可以让电池在更高温度下安全运行，并延长使用寿命。

　　另一边，研究人员也在孜孜不倦地研究制造电池的新技术。据科学期刊Physics World报道，哈佛大学李鑫博士的团队已经找到了一种延长固态电池使用寿命的方法。这种电池技术可以将电动汽车的寿命延长至汽油汽车的寿命——10至15年，而无需更换电池。由于其高电流密度，该电池可以在10-20分钟内充满电。

　　但李博士称，该技术的商业化可能需要数年时间，更不用说在研究成果和规模化生产转化过程中会出现的未知障碍。

　　《华尔街日报》指出，这些漫长的开发周期的结果是，即使电池技术“突破”最终进入市场，可能只是在现有电池容量上略有增长，而非质的飞跃。塔本宁说：“当他们最终将这些产品投入生产时，可能会说，‘哦，这不过又是一个8%的增长’。”