似乎天意如此,這套閑置的設備竟然可以用來生產鋰電池。 這套設備和操作設備的人,成為了世界的鋰電池先驅。直至今天,鋰電池的生產流程與當年并

  似乎天意如此,這套閑置的設備竟然可以用來生產鋰電池。

  這套設備和操作設備的人,成為了世界的鋰電池先驅。直至今天,鋰電池的生產流程與當年并無太大不同。但摘去傳奇故事的光環,這些設備其實非常的笨拙——塊頭大,效率低,因此電池至今仍無法撼動石油的地位。

  最初的靈光一現

  最初,蔣業明提出的解決方案是“液流電池”。

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  液流電池系統中通常包含兩個容器,其中儲存著液體化學溶劑,形成兩個次系統。這兩個次系統間的連接部分為發電區,以一個薄膜隔開。這兩種化學溶劑,從它們所在容器流動到發電區,隔著薄膜產生離子交換,進行放電或儲電。

  增加鋰電池的容量有兩條路:一是增加電池芯數量,二是增加能量密度。增加電池芯數量的話,鎳和鈷等金屬的消耗將同比例增加,邊際成本很高。而要增加液流電池的容量只需連接更大的液體倉,成本很低。缺點就是體積太大,因為液流電池的能量密度遠遠低于鋰電池。

  蔣業明想,為何不用鋰電池的化學成分來造液流電池呢?這種結合的產物將擁有比液流電池更小的體積,比鋰電池更低的生產成本。于是他把這個課題交給了一位本科生 Mihai Duduta,僅僅一個月后,Duhata 拿出了第一個工作原型。如此驚人的速度讓所有人吃了一驚,蔣業明隨即向投資人展示了原型,并獲得了 1250 萬美元的投資。有了彈藥,24M 開工了。

  只是,畫面太美,世界把 24M 當成了挑戰風車的唐吉坷德。

  新概念走向死胡同

  24M 的一個小實驗吸引了他們的注意力。蔣業明要求團隊生產一些鋰離子靜態電池作為對照,結果非常令人意外。他們用液流電池的泥漿制作了一些靜態電池,并對它們進行數百次的充放電,電池容量竟然驚人地穩定。這一現象讓一些年輕的員工,包括立下汗馬功勞的 Duduta,對液流電池產生了懷疑。這些年輕人不像蔣業明那樣癡迷于液流電池,他們開始認為靜態的電池才是正確的出路。

  24M 液流電池的成敗,取決于能否找到合適的儲液罐尺寸,來使液流電池的生產成本降到靜態電池(static battery)之下。而直至 2010 年末,團隊仍然沒有找到這個“盈虧平衡點”。兩派觀點各執一詞,蔣業明不認為“平衡點”是個問題,而他多年的合作伙伴 Craig Carter 卻堅持要找到這個平衡點。Carter 招來一個小伙子,Jeff Disko,以不找到不罷休的精神,開始死磕各項參數。

  接下來的兩周時間里,Disko 加班加點對數據進行整理,Carter 則做了個軟件,用于對電池參數進行可視化展示。兩周后,他們終于找到了那個平衡點。結果是,要與化石能源競爭,鋰離子液流電池將需要一個巨大的液流倉。要多大?大概相當于一座核電廠那么大。

  這樣的結果,不但 Carter 和 Disko 不敢相信,對于整個團隊來說都是難以接受的。他們反復對數據進行核對,“不可能”的答案反復呈現。于是 2011 年初,他們舉行了一次會議,會上他們向團隊展示了研究結果:除非是要為一座城市供能,否則還是用靜態電池比較劃算。

  假如沒有磁帶,人們將怎樣生產鋰電池?

  與許多初創公司一樣,當初靈機一動的點子都會死在商業化的道路上。開完會兩天后,蔣業明宣布放棄液流電池,公司將研發一種靜態電池。24M 把做過的事情歸零,思緒回到了鋰電池誕生的地方:

  如果索尼當初沒有那堆閑置的磁帶生產機器,他們會怎樣生產鋰電池呢?

蔣業明:要做“超級電池”的,不僅僅是特斯拉

  Duduta 戴上了黑色的橡膠手套,開始在真空盒子里手工制作電池。幾個同事也陸續加入了純手動模式的行列,直到逐漸形成了一條手工的生產線。熟能生巧,到后來,他們手動生產一塊手機電池大小的單元只需 6 分鐘。

  經過黑暗中的摸索,團隊對生產工藝反復改進,最終打造出了一個生產平臺,讓電池的能量密度和生產速度都發生了質的變化。新技術讓導電劑保持液態,省卻了原本漫長的干燥過程,使生產時間大大縮短。另一方面,新技術能減少電池內部 80% 的不產生電能的組件,讓電池內部空間使用率更高。

  盡管產品與最初的概念有些出入,投資人對 24M 取得的進展非常滿意,于是新的投資也接踵而至,讓 24M 的總融資額達到 5450 萬美元。一位投資人說:

  他們的新電池有 50% 的機會將摩爾定律帶到一個新的領域(電池)。

[責任編輯:陳語]

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