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廉价电池和智能软件将掀起下一波科技革命

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在特斯拉汽车公司和众多智能电网创业公司的驱动下,锂离子电池领域正在悄然发生一场革命,基于新型化学物质的电池逐渐进入市场。等到电池像电脑芯片一样廉价安全时,“能源互联网”或将变成现实。

    数十年来,随着廉价商品化硬件的普及,电脑、互联网和移动领域的优秀创业公司层出不穷。有些已经开始从根本上改变科技与社会。同样的事情也正在锂离子电池领域发生,虽然这种变革仍然处于早期阶段。

    过去,常用于笔记本电脑和手机上的电池大多是由亚洲工厂生产的,现在,类似的电池产品容量开始比过去要高得多,同时价格也变得足够便宜,足以对能源和汽车行业产生重大影响。

    特斯拉的“电池雄心”

    特斯拉汽车公司正以这种“廉价电池理论”作为商业模式的潜在赢利点,目前其超级电池工厂正在内华达州的里诺市紧张施工。它大概也是引领这股“电池即平台”潮流的知名度最高的公司。但除此之外,还有很多创业公司、大型能源公司、互联网公司、太阳能和清洁能源企业、汽车制造商和电池行业的龙头企业也都在推动这股潮流。

    在特斯拉的业务版图中,研发一款安全、高效、低成本,同时能够用于几乎任何领域的电池,与制造令消费者目眩神迷的电动汽车的重要性可相提并论。特斯拉的电池目前已经开发出多种用途,比如该公司最近推出的家用电池Powerwall,它可以储存家用太阳能电池板收集的电能。另一款商用电池产品Powerpack,则可以在夏季午后用电高峰时为企业提供储备电力,从而避免使用既昂贵又不环保的峰值电厂(即只在用电高峰时启用的发电厂)。

    2015年2月18日,内华达州里诺市郊外正在施工的特斯拉超级电池工厂


    电网软件创业公司

    像特斯拉一样,许多主打低成本锂离子电池业务的创业公司也从硅谷中脱颖而出,并获得风投资本的支持。它们从事的领域包括软件、数据分析、用户界面、可视化仿真和即插即用的电子产品设计。这些企业包括加州米伯莱市的Stem公司,马里兰州罗克维尔市的Greensmith Energy公司,加州圣克拉拉市的Green Charge Networks公司,旧金山的GELI公司与Advanced Microgrid Solutions公司,原本从事电动汽车行业的洛杉矶Coda Energy公司,以及来自德国的洛杉矶Sonnenbatterie公司等。

    Stem公司CEO约翰•卡灵顿指出,从2013年年末他刚加入Stem公司到现在,在这样一段短短的时间内,“电池价格就已经大幅下降。”全球各大电池供应商纷纷在电池生产方面投入重金,其中多数投资都瞄准了电动汽车方向。但随着近期石油价格的下跌,电动汽车进入市场的速度可能要比预期更慢一些。

    除了电动汽车,以及各种各样的计算设备对锂离子电池的需求以外,电网市场对锂离子电池的需求也正在增长,尤其是在一些对清洁能源和降低碳排放有较强需求的地区,以及一些电价很高的地区(如夏威夷等岛屿)。加利福尼亚州率先出台一项政策,要求电力公司在未来几年内必须拥有10亿瓦特以上的电力储备。德国也出台了强有力的激励政策,鼓励人们购买电池,与家用和商用太阳能电池板搭配使用。

    Stem公司正在安装几百个电池项目,主要是为企业和工业客户的建筑物安装电池组。当电网电价处于高位时,Stem公司的软件可以自动切换到电池组的电力。Stem还为它的电池组提供了金融方案,即所谓的“零首付”模式,用户可以在需要的时候租用电池,然后靠与电网电价的差价省钱。该公司还为电力公司安装大型电池组,帮助他们管理电网,南加州爱迪生电力公司就是它的大客户之一。

    

    创立刚刚7年的Greensmith Energy公司据说管理着美国去年三分之一以上新安装的电力存储设备。该公司为企业和电力公司提供的电池组也是借助软件进行管理。CEO约翰•荣格表示,虽然电网是依赖软件运行的,但在很长一段时间里,软件并没有得到足够的重视。

    虽然Greensmith公司安装的大多数电池组都是锂离子电池(该公司总共为17个客户实施了30个项目,其中包括9家电力公司),但它也为客户提供流体电池等其它类型的电池。该公司的软件可以模拟客户的任何需求和用途,从而帮助客户选择正确的电池和配置来解决他们的问题。

    Sonnenbatterie公司已经为客户安装了8000多套电池系统,不过它的客户主要是家庭和小企业,并且以日常使用为主。该公司使用的是索尼Fortelion系列锂离子电池。CEO鲍里斯•范•伯尔曼表示,该系列电池是目前市面上唯一能够满足家用日常充放电需求的电池。

    其他大公司为了保持在技术上的同步性,也正在纷纷进军电网蓄电池市场。比如通用电气公司最近就对它的钠电池生产部门进行了“瘦身”,同时开始利用第三方电池提供锂离子电网蓄电池产品。日本京瓷公司也开始销售家用能源系统,它使用的锂离子电池来自三星公司。

    EnerNOC公司是做需求响应系统(即在高峰时段调低用户用电量)起家的,现在它已经迅速成为一家能源软件服务公司,目前该公司正在测试特斯拉的电池。此外,加利福尼亚州政府的公开数据显示,加州还为索尼、电气业龙头老大施耐德公司等企业的能源存储项目提供了政策激励。


    太阳能电池的生态化生产 

    超越锂离子电池

    众所周知,电池领域的创新难度很大,而且创新所需要的时间要远远超过人们的预期。不过电池制造商们仍会围绕新的化学物质锲而不舍地研发。GELI公司联合创始人兼CEO赖安•沃特纳表示:“目前我们仍然处在电池商品化的早期阶段。在未来几年里,我们将见证电池技术的不断发展,最终会诞生所谓的超循环电池,而它也将打开越来越多的市场。”

    创业公司使用新型化学物质研发的电池,也正在缓慢地进入市场。电池创业公司Ambri的CEO菲尔•吉迪斯也认为,电网蓄电池市场仍然“处于早期阶段”。Ambri公司也正在研发一种新型的低成本电网蓄电池,它将熔盐夹在两层液态金属之中,作为电池的主要材料。

    该公司的首批原型产品预计将于今年夏秋两季正式问世,商用电池则要等到2016年年底才能出货。吉迪斯表示:“我们不担心有人行动得比我们早,因为比起‘做得早’,更重要的是‘做得对’。”3年前刚刚加盟Ambri公司时,吉迪斯觉得电网蓄电池更多是一种概念上的产品,但现在这个领域的很多项目已经成为现实。

    因此,锂离子电池或许有助于为下一代的电池产品铺平道路。不过正如几年前很多太阳能公司想利用新材料制做太阳能电池板,最终却以失败告终一样,新型电池大概也不会一帆风顺,难免会遭遇很多风风雨雨。

    在这个问题上,大多数电池集成商和软件商其实是“电池不可知论者”,不管是哪种化学物质,只要能做出低价、高效、安全的电池,他们都统统欢迎。不过Stem公司的CEO卡灵顿指出,对于一般需要金融方案的大型电网项目来说,锂离子电池要比新型化学物质电池更容易通过银行那一关。特斯拉CEO穆斯克在公司最近的财报电话会议上表示,如果新型电池和电池材料方面有了超越锂离子电池的任何突破,特斯拉公司都将迅速跟进。

    对于GELI这样的公司来说,他们将来的梦想,是要推动所谓“能源互联网”的出现。沃特纳表示:

    “我认为未来几年,最初由互联网构建的业务模式会出现在能源领域,使能源软件、能源计算机、微电网、微电网网络、能源设施、能源应用以及网络化的能源服务整合起来,构成一张‘能源互联网’。”

    等到电池像电脑的芯片、手机的无线电装置、互联网的网络一样低价、可靠和普及时,这一切都可能变成现实。(财富中文网)

    译者:朴成奎

    审校:任文

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