叫板特斯拉超級工廠，24M徹底改變了鋰電池

本周一上午，馬薩諸塞州坎布里奇（Cambridge, Mass.）電池公司24M在花了四年半時間完善技術、爭取投資人和戰(zhàn)略合作伙伴之后，終于從隱身模式中浮出水面。

 

憑借其半固態(tài)鋰離子電池，24M為該產業(yè)帶來兩樣新東西：一是該技術本身——更為廉價，對環(huán)境更為友好（無溶劑、更易回收）；二是徹底重塑鋰離子電池制造的成本效益結構的希望。

 

24M華裔首席談鋰離子電池技術大突破

 

在周一的一次采訪中，聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官斯魯普·懷爾德（Throop Wilder）和聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學家蔣業(yè)明（Yet-Ming Chiang）博士介紹了個中的詳情，以及此項技術的重要性。

 

 

 

 

蔣業(yè)明表示，鋰離子電池已經誕生了相當一段時間，最早于1991年實現(xiàn)商業(yè)化，雖然這些年來得到了顯著改進，但其生產工藝并未發(fā)生根本性的改觀。目前的做法是先將活性物質做成墨水，涂到金屬箔片上，干燥并壓實。隨后將這些箔片進行分切與裝配，再注入電解液。高速干燥工序需要在可達數(shù)百英尺長的“卷對卷”生產線上完成。這就意味著你需要建設規(guī)模極大、造價極高的工廠。

 

蔣業(yè)明稱，其背后的鋰離子化學反應存在諸多優(yōu)勢，而鋰本身并不昂貴。當今電池的高成本跟電池的設計與生產工藝有著更大的關系。

 

“解剖一枚現(xiàn)在用的普通電池，你會發(fā)現(xiàn)很多薄層。一毫米厚度內就有大約25個分層。這很大程度上是因為最初有必要將這些極片做得非常之薄，使電池能在適當時間內完成充放電。”

 

24M所做的就是改用半固態(tài)鋰離子，蔣業(yè)明用花生醬來比喻其粘稠度。這樣一來，他們就可以采用一種厚得多的電極來達到類似的性能。

 

“在本例中，如果將兩者做一個對比，那么在一毫米厚度內我們只排五層，這樣絕大部分就成了儲能電極……我們免除了80%的非活性物質內容。”

特斯拉的千兆工廠還沒建成就要out了？

 

 

結果呢？每顆電池的成本顯著降低

 

24M公司的設計還徹底免去了干燥這道工序，這就壓縮了所需的工廠規(guī)模，因為如此之長的“卷對卷”干燥空間就不再是必須。此種工藝將生產時間壓縮了80%，從而全盤顛覆了生產中的成本與效益結構。它使更加模塊化的生產方式成為可能，而且證明這不必是一個資本密集型的產業(yè)。蔣業(yè)明稱，一旦得到全方位部署，24M的生產方式不僅能將鋰離子電池的生產成本在當前基礎上削減50%，而且還能從根本上改變該行業(yè)的整個成本結構。

 

“按照傳統(tǒng)的鋰離子電池生產工藝，復雜的流程導致你需要投資幾十億美元才能起步。而為了加快生產速度，你不得不趕在極片卷繞之前完成干燥，這就意味著長生產線和大型工廠。”

 

蔣業(yè)明認為，人們不用投資至少幾十億美元起步，可能只消投入幾千萬美元（也許低至1,200萬美元）建造一家規(guī)模小得多的模塊化工廠（當然，產量也會少一些）就可以了。如果你進一步完善該模塊化微型工廠的設計與開發(fā)，你還可以迅速擴大生產規(guī)模。

 

“這是一種模塊化的生產方式。就好比一臺極其高效的桌面打印機相對于一臺印刷機。”

 

CEO懷爾德稱，在A輪與B輪融資中，24M從查爾斯河創(chuàng)投（Charles River Ventures）和北橋創(chuàng)投（North Bridge Venture Partners）等風險資本公司以及業(yè)內一大批大型戰(zhàn)略合作伙伴那里籌集到了5,000萬美元資本。其中包括一家未具名全球生產商——它正致力于24M有意部署的小型生產廠的設計；IHI——一家建造并擁有發(fā)電廠的日本工業(yè)制造公司；還有泰國國家石油公司（PPT）——泰國前國有油氣公司。

 

PPT之所以選擇投資，是因為“他們想動手建造一批集成蓄電能力的發(fā)電廠……因此我們戰(zhàn)略合作伙伴中的生產商與客戶形成了絕妙的互補。”

未來幾年中，24M將是一家值得關注的公司。

 

“按照目前的時間線，我們目前在馬薩諸塞州坎布里奇有一家自動化的低產量試點工廠。我們當下正在開發(fā)一家高產量工廠，預計于2017年年中啟動，但具體選址尚未確定。”

 

該公司擁有八項已經獲批的“廣泛”專利，另有“75項正在申請中”，目前已在坎布里奇生產了近10,000顆電池。一個明確提出的目標便是維持技術優(yōu)勢，即使是在設計改變、業(yè)內出現(xiàn)創(chuàng)新的情況下。懷爾德認為，持續(xù)演化不可避免，而該公司的平臺就是為適應預期中的未來改變而設計的。換言之，大量的鋰離子化學反應都可能改換成變成半固態(tài)材料應用到生產流程中。

 

“它將任何鋰離子化學反應和鋰離子供給鏈的全部能量都利用了起來，而當新型的鋰離子化學反應可供利用時，它也會做好準備。這不是一種新的化學反應——而是一個圍繞電池設計的平臺，因此也就意味著簡單得多的電池設計和生產工藝。”

 

鑒于有如此多創(chuàng)新即將來臨，特斯拉（Tesla）的幾十億美元工廠是否推進得太早了些？它是不是投資了一種有朝一日可能就要過時的生產工藝？

 

蔣業(yè)明的回答頗為巧妙。

 

“作為一個行業(yè)，如果我們成功地降低了成本，推進了普及，那么我們將需要更多的千兆工廠……改變難免會發(fā)生——我們就代表了改變。只要我們朝著正確的方向前進，跟隨一個不斷壯大的巨型市場，很多事情將是順水推舟。”

 

歸根結底，蔣業(yè)明認為，鋰離子電池產業(yè)很大一部分其實都被過去所桎梏，需要一場重新發(fā)明。

 

“假設我們今天從一張白紙開始構思，我們將想要一種能量密度極高的技術，出色的能量轉換效率以及極為低廉的化學成本。我們不會選擇眼下正在使用的這種方式。我們會選擇一種遠遠更加精簡高效的方式，也就是24M正在實踐的方式。”