北京時間4月16日消息，彭博社撰文指出，為了滿足特斯拉電動汽車的用電需要，埃隆·馬斯克已豪擲50億美元在內(nèi)華達(dá)州興建新型電池工廠。實際上，微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨早在2009年便對新一代電池技術(shù)十分感興趣，并在兩年后投資了一家新型電池開發(fā)企業(yè)。蓋茨、馬斯克等科技大佬的加入讓新一代電池技術(shù)的爭奪愈加激烈。

以下為文章全文：

唐納德·薩多維（DonaldSadoway）教授至今仍然記得，他在2009年收到了一封令其竊笑不已的電子郵件，發(fā)件人自稱是比爾·蓋茨（BillGates）的代表。郵件稱，蓋茨在網(wǎng)上看到了薩多維所著的《固態(tài)化學(xué)導(dǎo)論》（IntroductiontoSolidStateChemistry）一書，這位世界首富想知道，當(dāng)他下一次去波士頓時，能否與薩多維見上一面。

“我以為那不過是一個學(xué)生的惡作劇，”薩多維說。他在麻省理工學(xué)院教授一門很受學(xué)生歡迎的課程，為了找到一種廉價、使用壽命更長的電池，讓人類徹底遠(yuǎn)離非清潔能源，他耗費(fèi)了十多年的精力來研究多種金屬材料。要不是蓋茨的助手再次發(fā)來電子郵件，請求薩多維予以回復(fù)，他幾乎已經(jīng)忘了這件事。

蓋茨投資新型電池開發(fā)商

一個月后，在麻省理工學(xué)院校園里的薩多維辦公室，他和蓋茨就如何抑制氣候變化這一問題交換了看法。他們討論了電池在幫助太陽能和風(fēng)能有效對抗礦物燃料方面所取得的進(jìn)展。蓋茨說，無論薩多維什么時候準(zhǔn)備自己創(chuàng)業(yè)，都可以隨時給他打電話。薩多維說，“他答應(yīng)投資我創(chuàng)建的公司，如果沒有他的幫助，這條路肯定會異常艱辛?！?br/>
薩多維已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。他和其他一些科學(xué)家得到了眾多創(chuàng)業(yè)公司和知名投資公司的大力支持。他們試圖解決一個棘手的問題：如何晝夜不停地保存并提供能量，以便再生能源可以充分代替礦物燃料。在本周紐約舉行的“彭博新能源財經(jīng)”（BloombergNewEnergyFinance）大會上，“這些儲電項目如何讓公用電力客戶擺脫對輸電網(wǎng)的依賴”，是與會者辯論的話題之一。

今天的鎳鎘和鋰離子電池還不能滿足這一需求。它們不能供一個家庭使用幾個小時，也不能讓大多數(shù)汽車跑100多英里（約合160公里）的路程。這種電池的成本大約為每千瓦時400美元，分析師認(rèn)為只有將成本降低一半，才能讓綠色能源獲得大范圍推廣使用?！伴_發(fā)一種不同于鋰電池的儲存設(shè)備，對于釋放電動汽車和再生能源的價值，具有至關(guān)重要的作用，”安德魯·莊（AndrewChung）說道。他是總部設(shè)在加州門洛帕克的風(fēng)投公司KhoslaVentures的合伙人。

發(fā)明者和投資者施展才華的時機(jī)終于到了。去年，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量占到美國新增發(fā)電量的45%，而太陽能占到全球新增發(fā)電量的34%。在沒有光照或風(fēng)力的時候，儲存能源一直是一個耗費(fèi)龐大的工程。一些相信電池應(yīng)用前景廣闊的人指出，情況正在發(fā)生變化。在過去十年里，他們在這個領(lǐng)域的投資超過了50億美元，爭相將相關(guān)技術(shù)盡快推向市場。

他們堅信，新型電池能夠存儲足夠多的清潔能源，滿足一輛車、一個家庭或整個校園的需要；新型電池可以存儲來自風(fēng)力發(fā)電站或太陽能發(fā)電站的能量；它們可以取代發(fā)電機(jī)，減少對礦物燃料發(fā)電設(shè)備的需求，進(jìn)而讓電力供應(yīng)變得更環(huán)保。能源管理咨詢公司NavigantConsulting表示，新型能量儲存設(shè)備的市場規(guī)模在3年內(nèi)將增長近10倍，達(dá)到2400兆瓦，相當(dāng)于6臺天然氣渦輪發(fā)動機(jī)的發(fā)電量。

風(fēng)投加入電池行業(yè)競爭

2011年，蓋茨兌現(xiàn)了他的諾言，對薩多維創(chuàng)立的Ambri公司進(jìn)行了投資，但投資金額不詳。這筆投資對Ambri的創(chuàng)建起到了促進(jìn)作用。蓋茨拒絕對此發(fā)表評論。億萬富翁尼克·普瑞茲克（NickPritzker）和他的兒子喬比·普瑞茲克（JobyPritzker）則通過旗下PreludeVentures和TaoInvest基金，對位于匹茲堡的新能源公司AquionEnergy進(jìn)行了投資。

在Aquion，一位卡內(nèi)基梅隆大學(xué)教授為了生產(chǎn)適合家庭和酒店使用的新型電池，正在對一個曾經(jīng)生產(chǎn)大眾汽車和索尼電視的工廠進(jìn)行改造。美國勞倫斯-伯克利國家實驗室的技術(shù)也獲得了風(fēng)險投資人維諾德·科斯拉（VinodKhosla）的投資。美國三大汽車制造商正在測試該實驗室開發(fā)的鋰聚合物電池，這種電池能夠滿足汽車和家庭的用電需要，預(yù)計將于明年開始銷售。

由于美國、中國和德國都在為減少溫室氣體而努力，所以會有更多資金投入到這個全球市場規(guī)模達(dá)500億美元的產(chǎn)業(yè)中來。電池市場覆蓋從手電筒、家用太陽能、島嶼的電力供應(yīng)到電網(wǎng)用電存儲等。松下和LG電子在不斷推出自己的產(chǎn)品，主導(dǎo)著這一領(lǐng)域，而很多創(chuàng)業(yè)公司也緊隨其后。“這真是一個絕妙的時代，一些技術(shù)的力量是如此的強(qiáng)大，”勞倫斯-伯克利國家實驗室儲能研究負(fù)責(zé)人溫卡特·斯里尼瓦桑（VenkatSrinivasan）說。

薩多維屬于第一批主動走出去的人。今年，他計劃把6個由數(shù)百個液態(tài)金屬電池組構(gòu)成的原型產(chǎn)品，運(yùn)送到夏威夷的風(fēng)能和太陽能發(fā)電站，以及阿拉斯加的一個微型電網(wǎng)和愛迪生聯(lián)合電氣公司（ConsolidatedEdison）在曼哈頓的的一個變電站。當(dāng)電力需求降低時，Ambri的電池就會把愛迪生聯(lián)合電氣公司多余的電量儲存起來。然后，當(dāng)紐約人對電力的需求上升時，愛迪生聯(lián)合電氣公司就不必啟動另一個燃煤或燃?xì)獍l(fā)電站，而是可以調(diào)用Ambri電池里儲存的電了。

薩多維是加拿大人，今年65歲，他很不喜歡發(fā)明家老學(xué)究似的形象。薩多維曾手里拿著香檳酒，穿著燕尾服給學(xué)生們上課。然而，當(dāng)他談起電池時，卻完全是一副做科研的樣子。薩多維和他以前的一個學(xué)生最終完善了一種棘手的化學(xué)技術(shù)，他說得益于這種努力，Ambri的產(chǎn)品在價格和使用壽命上都優(yōu)于鋰電池。

這種電池使用了兩種重量和熔點(diǎn)不同的金屬（薩多維不愿透露這兩種金屬具體是什么）。他用鹽層來進(jìn)行分離，而電流可以讓兩種金屬的溫度達(dá)到最高700攝氏度，這樣，電子就可以穿過熔鹽。這有助于金屬存儲更多電量。與筆記本電腦使用的鋰離子電池（鋰離子電池可充電400次，使用壽命為4年）不同，薩多維說他的電池組可充電1萬次，使用壽命達(dá)到10年以上。

馬斯克的50億美元豪賭

索尼早在1991年就引入了如今無處不在的鋰離子電池技術(shù)。這種電池及其易燃的液態(tài)電解質(zhì)從未克服幾個與生俱來的頑疾。它們會突然著火，還需要具有N-methylpyrrolidone之類名稱的有毒溶液。令投資者更為沮喪的是，到目前為止，還沒有一個人能拿出具體的解決辦法，在增加產(chǎn)量的同時降低價格。

特斯拉CEO埃隆·馬斯克（ElonMusk）表示，他可以接受這種挑戰(zhàn)。為此，馬斯克豪擲50億美元在內(nèi)華達(dá)州一座鋰礦附近建造一個大型工廠，得益于這個電池工廠，到2017年特斯拉廉價車型的售價會降至3.5萬美元左右，而續(xù)航里程則會超過200英里。當(dāng)前，特斯拉最昂貴的ModelS車型的售價為10萬美元，也就是說，下一代特斯拉電動汽車的成本大概只有ModelS的三分之一。

多位分析師估計，特斯拉的電池成本將低于每千瓦時400美元。馬斯克表示，他希望將電池成本降低30%。特斯拉拒絕對電池價格發(fā)表評論。批評人士此前指出，由于與整個電網(wǎng)連接，特斯拉也就失去了它的“綠色標(biāo)簽”。馬斯克對這種批評做出了回應(yīng)，承諾將向家庭和部分充電站提供太陽能電池板。

硅谷風(fēng)險投資公司KleinerPerkinsCaufield&Byers（以下簡稱“KPCB”）在2007年開啟了一場淘汰鋰離子電池的聲勢浩大的運(yùn)動。它僅僅提出了一個簡單的問題：究竟什么樣的電池才是理想的電池呢？這家以挖掘網(wǎng)景和谷歌等知名科技公司而著稱的風(fēng)投，在其門洛帕克總部召集了大批分析師和合伙人。

據(jù)KPCB合伙人雷·拉尼（RayLane）介紹，他們當(dāng)時列出了“不可能實現(xiàn)的產(chǎn)品需求”名單，然后著手尋找這項技術(shù)——希望藏在某位化學(xué)家的實驗室——并準(zhǔn)備對其做進(jìn)一步改進(jìn)，最后推向市場。KPCB將公司合伙人、SunMicrosystems聯(lián)合創(chuàng)始人比爾·喬伊（BillJoy）以及KPCB綠色科技部門的戴維·威爾斯（DavidWells）派往匹茲堡。

二人拜訪了擁有材料學(xué)博士學(xué)位的杰伊·懷塔克雷（JayWhitacre）。懷塔克雷身材瘦長，特別喜歡騎單車。他在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)教授未來材料工程學(xué)的時候，就在研究電池的化學(xué)特性。拉尼說：“能擊敗鋰離子電池的技術(shù)屈指可數(shù)。杰伊·懷塔克雷是唯一一個自稱可以做到這一點(diǎn)的人。我一開始并不相信他的話?！崩嵩擒浖揞^甲骨文的前總裁，如今是Aquion和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的董事會主席。

努力降低電池使用成本

無論信不信他的話，KPCB都不希望錯失良機(jī)。2008年，KPCB給了懷塔克雷160萬美元，以加快研究速度。他利用“電池之父”亞歷山德羅·沃爾特（AlessandroVolta）在1800年發(fā)明的鹽水電池的升級版，最終開發(fā)出了一種新型電池。六個月后，現(xiàn)年43歲的懷塔克雷準(zhǔn)備將他的鈉基儲能電池從卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的實驗室取出。他給Aquion公司打去電話，希望了解后者的水溶離子化學(xué)技術(shù)。

拉尼及其合作伙伴對懷塔克雷的早期研究進(jìn)展十分滿意，于是在2009年同意追加投資700萬美元。KPCB還幫助Aquion募集資金1.72億美元，投資方包括蓋茨和普瑞茲克父子。尼克·普瑞茲克是創(chuàng)始人凱悅酒店集團(tuán)創(chuàng)始人杰伊·普瑞茲克（JayPritzker）的堂弟，后者在1999年去世。由于是一家私營公司，Aquion并不接受個人投資。AquionCEO斯科特·佩爾森（ScottPearson）表示，這種狀況可能會在明年改變：“我們距離IPO或股權(quán)交易僅一步之遙?！?br/>
Aquion在匹茲堡一個較為僻靜的地方租用了一棟三層紅磚大樓，那里距離懷塔克雷的住處非常近，他從校園騎車2.5英里就能到達(dá)。懷塔克雷回憶說，在二月的一天，阿勒格尼河（AlleghenyRiver）附近狂風(fēng)肆虐，但就在那天，他開發(fā)出了一種新型電池，這種電池可供家庭或醫(yī)院使用，也是最便宜且續(xù)航時間較長的無毒電池。

它可以至少提供8小時的續(xù)航時間，能將白天儲存的太陽能釋放出來。懷塔克雷展示了他的勞動成果：大小相當(dāng)于一臺烘干機(jī)的28.6千瓦時電池模組。它可以給電冰箱、咖啡機(jī)和熱水器等家用電器供電。

Aquion的機(jī)器人設(shè)備在紅磚大樓以東30英里處努力工作著。這種自動化設(shè)備原本是用來給巧克力糖打包的，但現(xiàn)在則用于拖出炭黑塊和錳粉塊，然后放在容器中等待充滿鹽水。如今，50個托盤的盒裝電池正在被運(yùn)往夏威夷大島，準(zhǔn)備給厄爾·巴肯（EarlBakken，發(fā)明過外置可穿戴心臟起搏器）一棟占地面積8英畝（約合3公頃）的大樓供電。它們會將512塊太陽能電池板生成的電保存起來，取代丙烷燃料發(fā)動機(jī)（propaneengine）。

懷塔克雷正在緊鑼密鼓地生產(chǎn)足夠多的電池，以保存200兆瓦時的電量。一開始，他打算將電賣給使用柴油發(fā)電機(jī)的當(dāng)?shù)厝??！皪u嶼和微型電網(wǎng)是我們產(chǎn)品的首個重要市場，”他說。Aquion目前只有一條生產(chǎn)線，該公司希望最終再增加四條。AquionCEO佩爾森表示，這有可能會將電池成本降至最低每千瓦時100美元。

爭相開發(fā)新型電池技術(shù)

化學(xué)工程師哈尼·埃托尼（HanyEitouni）也在利用其在勞倫斯伯克利國家實驗室發(fā)明的一種技術(shù)，試圖生產(chǎn)這種廉價電池組。埃托尼采用的多孔材料讓電子流入新的干式鋰電池。KhoslaVentures和三星風(fēng)險投資（SamsungVentureInvestment）向埃托尼供職的Seeo公司投資了1700萬美元。自2007年以來，該公司獲得的風(fēng)險投資額已超過4200萬美元。

37歲的埃托尼說，他發(fā)明的最新鋰離子聚合物電池相當(dāng)于一個公文包大小，單位重量的儲電量是當(dāng)今液態(tài)鋰電池的兩到三倍。對于每次充電行駛里程超過200英里的電動汽車來說，這種儲電能力至關(guān)重要。此外，埃托尼還介紹說，他發(fā)明的固體聚合物電池以散熱的形式喪失的能量更少，而這卻是當(dāng)前一代鋰離子電池的通病。

大霧開始籠罩東灣工業(yè)園區(qū)，Seeo技術(shù)人員身穿白衣，戴著防護(hù)眼鏡，開始處理刺激性化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)是用來清潔電池核心部分中的金屬的。多臺機(jī)器將40層的鋰金屬箔卷進(jìn)有兩個聚合物層（經(jīng)過擠壓變成了袋狀）的圓筒。埃托尼自詡他的電池的及格分?jǐn)?shù)“都在95分左右?！?br/>
SeeoCEO哈爾·扎雷姆（HalZarem）表示，今后幾年，隨著它將最好的設(shè)計應(yīng)用于全負(fù)荷生產(chǎn)，Seeo預(yù)計會把電池成本降至每千瓦時100美元以下。美國國家再生能源實驗室交通技術(shù)與系統(tǒng)研究中心高級工程師杰里米·努巴爾（JeremyNeubauer）說：“隨著生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，Seeo的電池將非常便宜?！?br/>
AmbriCEO菲爾·吉烏代斯（PhilGiudice）表示，得益于一些科技大腕的投資，新型電池最終將讓再生能源有能力與礦物燃料競爭。“科斯拉、蓋茨、馬斯克以及普瑞茲克父子，他們都在努力讓這個世界變得更美好，而且對這種前景激動萬分。他們正在實現(xiàn)看似不可能完成的任務(wù)。”吉烏代斯說，“每過一天，我們距離這一目標(biāo)都更近了一步?！?/p>