新能源汽車行業(yè)真的進(jìn)入了一個(gè)多事之“春”！

新冠疫情的蔓延讓整個(gè)汽車行業(yè)，當(dāng)然也包括新能源汽車，陷入了產(chǎn)銷量下降的巨大風(fēng)險(xiǎn)之中。而在國(guó)家提出的“新基建”等積極救市的措施下，新能源充電樁的建設(shè)也被重點(diǎn)提及。近期，國(guó)務(wù)院的常務(wù)會(huì)議又決定將新能源汽車購(gòu)置補(bǔ)貼和免征購(gòu)置稅政策延長(zhǎng)2年。這無(wú)疑是給新能源車企再次打下一劑強(qiáng)心針。

但補(bǔ)貼僅僅可以續(xù)命，能否在這場(chǎng)疫情大考下活下去，還要看車企們的自救能力。

即使沒(méi)有這場(chǎng)疫情，2020年也會(huì)成為新能源汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)折之年。尤其是在新能源汽車的動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域，也正在上演一場(chǎng)技術(shù)路線的劇變。

年初比亞迪對(duì)外公開(kāi)透露的“刀片電池”，現(xiàn)在終于靴子落地。三月二十九日，比亞迪刀片電池公布會(huì)舉辦，預(yù)計(jì)六月份正式上市。

作為新一代的磷酸鐵鋰技術(shù)路線的刀片電池被視為顛覆風(fēng)頭正勁的三元鋰離子電池的殺手锏創(chuàng)新。刀片電池帶來(lái)的技術(shù)突破和成本下降，也將會(huì)倒逼三元鋰離子電池產(chǎn)品的整體價(jià)格下降。動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的洗牌無(wú)可防止，但關(guān)于新能源汽車購(gòu)買人群，則一定是一個(gè)利好消息。

年初的CES2020展上，IBM放出一則“海水造電池”的技術(shù)成果的新聞，則又給這場(chǎng)風(fēng)云詭譎的產(chǎn)業(yè)變革大戲，加入了一點(diǎn)“攪局”的意味。

可能因?yàn)闆](méi)有實(shí)物展示，IBM只是宣布了要和奔馳汽車母公司一起繼續(xù)研發(fā)，因而沒(méi)有引起業(yè)內(nèi)過(guò)多的關(guān)注。

然而仔細(xì)去看，很多細(xì)節(jié)仍然值得品味，包括從海水礦物質(zhì)里提煉出的三種“新材料”、幾乎完美超越鋰離子電池的所有性能，以及使用了AI算法和量子計(jì)算進(jìn)行研發(fā)……

這讓我們不禁要問(wèn)：海水電池，難道就要成為下一輪新能源電池“天選之子”了？

不得不承認(rèn)，海水電池，你已經(jīng)成功引起了我們的注意。

聊海水電池之前，我們先得重新認(rèn)識(shí)下鋰離子電池，這個(gè)熟悉的陌生“朋友”。

不知你是否意識(shí)到，小到我們的智能手機(jī)、電腦、平板，大到電動(dòng)腳踏車、電動(dòng)汽車，幾乎但凡可以充電的玩具、電子設(shè)備，都在使用鋰離子電池進(jìn)行續(xù)航。可以說(shuō)，鋰離子電池已經(jīng)成為我們生活須臾不可離開(kāi)的生活元素了。

不過(guò)，你有沒(méi)有想過(guò)這些問(wèn)題。這些鋰金屬材料從哪里來(lái)？鋰離子電池對(duì)環(huán)境有沒(méi)有影響？這些電子產(chǎn)品用完后，鋰離子電池怎么處理？

相較于化學(xué)燃料，鋰離子電池正被視作一種清潔能源的成熟技術(shù)應(yīng)用，尤其是關(guān)于我國(guó)這樣的嚴(yán)重依賴煤炭、石油的能源消耗大國(guó)。

但其實(shí)這里仍然存在一大問(wèn)題。鋰離子電池本身只是一種儲(chǔ)能技術(shù)，它所儲(chǔ)存的電力仍然來(lái)自現(xiàn)有電網(wǎng)。假如發(fā)電廠的電力源頭不是來(lái)自清潔能源（水電、風(fēng)能、核能等），而依然是火電的話，其實(shí)也只是換了一種排放形式。不過(guò)，關(guān)于取代戰(zhàn)略性能源的石油（及其煉化的燃油），在新能源汽車的動(dòng)力鋰電池上面，鋰離子電池則是功不可沒(méi)的。

那么，鋰離子電池材料本身的來(lái)源符合“清潔能源”的本義么？恐怕不行。

目前全球重要的鋰金屬原材料都是通過(guò)鹽堿地下，從富含鎂和鉀的鹽水中提煉鋰。在南美洲的安第斯高原（人間仙境烏尤尼鹽沼所在地）的厚厚鹽層下，儲(chǔ)藏著世界上超過(guò)一半的鋰金屬礦藏，這里也供應(yīng)了全球一半的鋰產(chǎn)量。

（安第斯高原上的烏尤尼鹽沼中的鋰礦）

而鋰鹽的過(guò)濾和提純，其實(shí)是要大量的水資源的。關(guān)于極度干旱的南美高原來(lái)說(shuō)，鋰礦占用了大量的地下水資源。即使關(guān)于水資源相對(duì)充足的地區(qū)，含有有毒化學(xué)物質(zhì)的鋰礦的廢水也會(huì)重新滲透到生活用水系統(tǒng)當(dāng)中，影響地下水、農(nóng)業(yè)灌溉、人畜飲用水資源等。

關(guān)于鋰離子電池來(lái)說(shuō)，無(wú)論從儲(chǔ)量上，還是危害上，鋰都算不上厲害角色。能夠?qū)?dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)更大影響的是鎳和鈷，特別是鈷的環(huán)境成本非常巨大。一來(lái)這種金屬非常集中地蘊(yùn)藏在中非少數(shù)地區(qū)，壟斷成本導(dǎo)致價(jià)格飆升；二來(lái)，鈷的毒性極大，而當(dāng)?shù)芈浜蟮氖止ら_(kāi)采，對(duì)當(dāng)?shù)厝嗽斐蓸O大的傷害。

當(dāng)鋰離子電池在汽車以及電子設(shè)備中壽終正寢之后，難以再二次利用。絕大多數(shù)的鋰離子電池都將以垃圾填埋，這些金屬元素將重新回到自然環(huán)境當(dāng)中，對(duì)我們的生存環(huán)境構(gòu)成長(zhǎng)期威脅。

我們即使關(guān)于鋰金屬以及鎳、鈷、錳等重金屬礦區(qū)的直接污染無(wú)動(dòng)于衷，那么鋰離子電池在未來(lái)對(duì)我們生活健康的長(zhǎng)期威脅則要及早予以考慮了。

那么，假如有新的電池材料，替換掉包含鈷、錳、鎳重金屬的鋰離子電池，自然會(huì)成為一件造福人類的偉大技術(shù)進(jìn)步。

而這個(gè)技術(shù)進(jìn)步的使命會(huì)不會(huì)就落在“海水電池”身上呢？

嚴(yán)格地說(shuō)，廣義上來(lái)說(shuō)的海水電池早在上世紀(jì)90年代就出現(xiàn)了。在自然環(huán)境下，沒(méi)有哪一種環(huán)境比海洋環(huán)境，也就是海水，可以作為更好的電解質(zhì)材料了。

含有3.5%左右NaCl的海水鹽溶液，其電導(dǎo)性是滿足電池電解質(zhì)的基本要求的。那么，從優(yōu)勢(shì)上來(lái)說(shuō)，海水電池幾乎可以有著取之不竭的電解質(zhì)材料；反過(guò)來(lái)，這也成為一種限制條件，即海水電池更多只能使用在海洋環(huán)境當(dāng)中使用。

比如，小功率金屬腐蝕類海水電池，可以為小型海洋探測(cè)裝置供應(yīng)電力支持。而大功率的動(dòng)力海水電池，可以為水下武器裝備（比如特種）供應(yīng)動(dòng)力。

這類海水電池本身是作為發(fā)電設(shè)備使用，而能夠離開(kāi)海洋環(huán)境，兼具儲(chǔ)能和發(fā)電用途的海水電池顯然更加有廣闊商業(yè)價(jià)值。

2009年，帶有儲(chǔ)能用途的海水電池發(fā)明。AHI電池是由美國(guó)一家電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商AquionEnergy發(fā)明。AHI電池由海水和儲(chǔ)量豐富的鈉和錳制成，由于不含重金屬和有毒化學(xué)物質(zhì)，非易燃、不易爆，因此被該公司稱作“海水電池”。這種電池造價(jià)低廉，大概只要300美元/千瓦時(shí)，不到鋰離子電池使用成本的三分之一。

AHI電池在2015年左右一度投入批量生產(chǎn)，重要用于太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域的儲(chǔ)能。然而在2017年初，因?yàn)闊o(wú)法拿到新一輪融資，一度宣布破產(chǎn)。同年七月，Aquion再次恢復(fù)運(yùn)營(yíng)，目前正在嘗試與我國(guó)的一些電網(wǎng)建立合作。受自身成本問(wèn)題和鋰離子電池價(jià)格下降等外部制約，海水電池想要在競(jìng)爭(zhēng)激烈能源領(lǐng)域立足并非易事。

2017年，韓國(guó)蔚山國(guó)家科技研究所（UNIST）也在利用海水研發(fā)一種新型儲(chǔ)能電池，這一海水電池將使用鈉來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)能和發(fā)電，因此與鋰離子電池相比，成本上更具優(yōu)勢(shì)。當(dāng)時(shí)計(jì)劃在2018年建成一個(gè)10Wh的海水電池組。不過(guò)從目前的進(jìn)度來(lái)看，韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)的這種通過(guò)Na離子作為負(fù)極材料的新電池能源儲(chǔ)存系統(tǒng)(ESS)仍然測(cè)試當(dāng)中，離真正商用還有一段距離。

那么，IBM最新宣布的最新海水電池技術(shù)，目前是什么情況呢？

首先IBM表示，新電池的制造材料是由三種從未被記錄的三種專有材料組成，而且都可以從海水中提取，且不含有重金屬材料。但可能出于技術(shù)保密考慮，IBM并未透露三種材料的成分。

其次是新電池的突出性能就是充電速度快。據(jù)稱可以在5分鐘內(nèi)完成80%的充電量。假如測(cè)試數(shù)據(jù)屬實(shí)，可以極大緩解動(dòng)力鋰電池充電等待時(shí)長(zhǎng)的焦慮。

此外，因?yàn)椴缓?、鎳等重金屬，使得活性正極成本大幅降低；在功率密度和能源效率等方面，都優(yōu)于目前的鋰離子電池；電解液的不易燃，也將提高動(dòng)力鋰電池的安全性。

從這些特點(diǎn)來(lái)看，IBM的動(dòng)力鋰電池簡(jiǎn)直可以成為現(xiàn)有鋰離子電池為主的新能源汽車動(dòng)力鋰電池完美替代方法。

同時(shí)，IBM研究院也宣布了與梅賽德斯-奔馳北美研發(fā)部、電池電解質(zhì)供應(yīng)商CentralGlass及電池生產(chǎn)商Sidus的合作，計(jì)劃共同推出新一代動(dòng)力鋰電池的量產(chǎn)。

那么，我們也不禁想了解IBM可能跨越這個(gè)“從實(shí)驗(yàn)室到商用量產(chǎn)”的魔咒，成為那匹“攪動(dòng)”鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的跨界黑馬么？

想回答這個(gè)問(wèn)題，似乎并不容易。

從IBM官方透露的信息來(lái)看，新材料的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新離不開(kāi)AI技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)語(yǔ)義富集AI技術(shù)，從塑料回收到半導(dǎo)體制造等眾多應(yīng)用領(lǐng)域的催化專業(yè)知識(shí)的分析，結(jié)合材料學(xué)、分子化學(xué)、電氣工程、先進(jìn)電池試驗(yàn)設(shè)備等技術(shù)，才完成了這一底層材料的發(fā)現(xiàn)。

（來(lái)自：IBM官網(wǎng)）

在解決電池的容量和充電速度等電動(dòng)汽車的問(wèn)題上，IBM與戴姆勒股份公司合作，視同從在量子計(jì)算方面取得新的突破。

這似乎意味著尖端技術(shù)和跨學(xué)科知識(shí)在新材料的發(fā)現(xiàn)上起到了重要用途。但從這些更具“公關(guān)”色彩的表述中，實(shí)在難以讓人看到IBM海水電池的新材料上面到底具有什么核心技術(shù)。

顯而易見(jiàn)的科學(xué)常識(shí)就是，我們都了解海水的重要成分就是NaCL，其中Na以離子形式存在，此外還有K+，Ca2+，Mg2+和Sr2+四種元素。再加上Cl-、F-、Br-、HCO3-等陰離子，共同構(gòu)成了海水鹽分99.9%的總量。

那么，顯然，IBM