2020-04-22
快三平台 IBM造海水电池,“搅局”锂电池产业?

编者按:本文系投稿功稿件,作者脑极体,版权归原作者一切。

新能源汽车走业真的进入了一个多事之“春”!

新冠疫情的蔓延让整个汽车走业,自然也包括新能源汽车,陷入了产销量下滑的重大风险之中。而在国家挑出的“新基建”等积极救市的措施下,新能源充电桩的建设也被重点挑及。近期,国务院的常务会议又决定将新能源汽车购置补贴和免征购置税政策延迟2年。这无疑是给新能源车企再次打下一剂强心针。

但补贴仅仅能够续命,能否在这场疫情大考下活下往,还要望车企们的自救能力。

即使异国这场疫情,2020年也会成为新能源汽车走业的转变之年。尤其是在新能源汽车的动力电池周围,也正在上演一场技术路线的剧变。

岁首比亚迪对外公开泄露的“刀片电池”,现在终于靴子落地。3月29日,比亚迪刀片电池发布会举走,展望6月份正式上市。

行为新一代的磷酸铁锂技术路线的刀片电池被视为推翻风头正劲的三元锂电池的杀手锏创新。刀片电池带来的技术突破和成本降落,也将会倒逼三元锂电池产品的集体价格降落。动力电池产业的洗牌无可避免,但对于新能源汽车购买人群,则肯定是一个益处消息。

岁首的CES2020展上,IBM放出一则“海水造电池”的技术收获的消息,则又给这场风云诡谲的产业变革大戏,添入了一点“搅局”的意味。

能够由于异国实物展现,IBM只是宣布了要和奔驰汽车母公司一首不息研发,所以异国引首业内过多的关注。

然而仔细往望,许多细节照样值得品味,包括从海水矿物质里挑炼出的三栽“新原料”、几乎完善超越锂电池的一切性能,以及行使了AI算法和量子计算进走研发……

这让吾们不禁要问:海水电池,难道就要成为下一轮新能源电池“天选之子”了?

不得不承认,海水电池,你已经成功引首了吾们的仔细。

锂电池快三平台,实在异国望上往那么美益

聊海水电池之前快三平台,吾们先得重新认识下锂电池快三平台,这个熟识的生硬“同伴”。

不知你是否认识到,幼到吾们的智能手机、电脑、平板,大到电动脚踏车、电动汽车,几乎但凡能够充电的玩具、电子设备,都在行使锂电池进走续航。能够说,锂电池已经成为吾们生活斯须不走脱离的生活元素了。

不过,你有异国想过这些题目。这些锂金属原料从那里来?锂电池对环境有异国影响?这些电子产品用完后,锂电池怎么处理?

相较于化学燃料,锂电池正被视作一栽整洁能源的成熟技术行使,尤其是对于吾国云云的主要倚赖煤炭、石油的能源消耗大国。

但其实这边照样存在一大题目。锂电池本身只是一栽储能技术,它所蓄积的电力照样来自现有电网。倘若发电厂的电力源头不是来自整洁能源(水电、风能、核能等),而照样是火电的话,其实也只是换了一栽排放形态。不过,对于取代战略性能源的石油(及其炼化的燃油),在新能源汽车的动力电池上面,锂电池则是功不走没的。

那么,锂电池原料本身的来源相符“整洁能源”的本义么?恐怕不能。

现在全球主要的锂金属原原料都是经由过程盐碱地下,从富含镁和钾的盐水中挑炼锂。在南美洲的安第斯高原(阳世仙境乌尤尼盐沼所在地)的厚厚盐层下,储藏着世界上超过一半的锂金属矿藏,这边也挑供了全球一半的锂产量。

(安第斯高原上的乌尤尼盐沼中的锂矿)

而锂盐的过滤和挑纯,其实是必要大量的水资源的。对于极度干旱的南美高正本说,锂矿占用了大量的地下水资源。即使对于水资源相对优裕的地区,含有有毒化学物质的锂矿的废水也会重新排泄到生活用水编制当中,影响地下水、农业灌溉、人畜饮用水资源等。

对于锂电池来说,不论从储量上,照样危害上,锂都算不上厉害角色。能够对动力电池产业发展产生更大影响的是镍和钴,稀奇是钴的环境成本专门重大。一来这栽金属专门荟萃地蕴藏在中非幼批地区,垄断成本导致价格飙升;二来,钴的毒性极大,而当地落后的手工挖掘,对当地人工成极大的迫害。

当锂电池在汽车以及电子设备中寿终正寝之后,难以再二次行使。绝大无数的锂电池都将以垃圾填埋,这些金属元素将重新回到自然环境当中,对吾们的生存环境构成永远要挟。

吾们即使对于锂金属以及镍、钴、锰等重金属矿区的直接污浊无动于衷,那么锂电池在异日对吾们生活健康的永远要挟则必要及早予以考虑了。

那么,倘若有新的电池原料,替换失踪包含钴、锰、镍重金属的锂电池,自然会成为一件造福人类的远大技术挺进。

而这个技术挺进的使命会不会就落在“海水电池”身上呢?

从实验室走向商用:海水电池的落地难题

厉格地说,广义上来说的海水电池早在上世纪90年代就展现了。在自然环境下,异国哪一栽环境比海洋环境,也就是海水,能够行为更益的电解质原料了。

含有3.5%旁边NaCl的海水盐溶液,其电导性是已足电池电解质的基本请求的。那么,从上风上来说,海水电池几乎能够有着取之不息的电解质原料;逆过来,这也成为一栽控制条件,即海水电池更多只能行使在海洋环境当中行使。

比如,幼功率金属侵蚀类海水电池,能够为幼型海洋探测装配挑供电力声援。而大功率的动力海水电池,能够为水下武器装备(比如鱼雷)挑供动力。

这类海水电池本身是行为发电设备行使,而能够脱离海洋环境,兼具储能和发电作用的海水电池显明更有汜博商业价值。

2009年,带有储能作用的海水电池发明。AHI电池是由美国一家电池和储能编制开发商Aquion Energy发明。AHI电池由海水和储量雄厚的钠和锰制成,由于不含重金属和有毒化学物质,非易燃、不易爆,所以被该公司称作“海水电池”。这栽电池造价矮廉,也许只必要300美元/千瓦时,不到锂离子电池行使成本的三分之一。

AHI电池在2015年旁边一度投入批量生产,主要用于太阳能光伏发电周围的储能。然而在2017岁首,由于无法拿到新一轮融资,一度宣布休业。同年7月,Aquion再次恢复运营,现在正在尝试与中国的一些电网竖立配相符。受自身成本题目和锂电池价格降落等外部制约,海水电池想要在竞争强烈能源周围立足并非易事。

2017年,韩国蔚山国家科技钻研所(UNIST)也在行使海水研发一栽新式储能电池,这一海水电池将行使钠来进走储能和发电,所以与锂电池相比,成本上更具上风。那时计划在2018年建成一个10Wh的海水电池组。不过从现在的进度来望,韩国钻研团队的这栽经由过程Na离子行为负极原料的新电池能源蓄积编制(ESS)照样测试当中,离真实商用还有一段距离。

那么,IBM最新宣布的最新海水电池技术,现在是什么情况呢?

最先IBM外示,新电池的制造原料是由三栽从未被记录的三栽特有原料构成,而且都能够从海水中挑取,且不含有重金属原料。但能够出于技术保密考虑,IBM并未泄露三栽原料的成分。

其次是新电池的特出性能就是充电速度快。据称能够在5分钟内完善80%的充电量。倘若测试数据属实,能够极大缓解动力电池充电期待时长的忧忧郁。

此外,由于不含钴、镍等重金属,使得活性正极成本大幅降矮;在功率密度和能源效果等方面,都优于现在的锂离子电池;电解液的不易燃,也将挑高动力电池的坦然性。

从这些特点来望,IBM的动力电池简直能够成为现有锂电池为主的新能源汽车动力电池完善替代方案。

同时,IBM钻研院也宣布了与梅赛德斯-奔驰北美研发部、电池电解质供答商Central Glass及电池生产商Sidus的配相符,计划共同推出新一代动力电池的量产。

那么,吾们也不禁想清新IBM能够跨越这个 “从实验室到商用量产”的魔咒,成为那匹“搅动”锂电池产业的跨界暗马么?

“搅局”锂电池,海水电池的商业化有待验证

想回答这个题目,犹如并不容易。

从IBM官方泄露的信息来望,新原料的发现和创新离不开AI技术的行使。经由过程语义富集AI技术,从塑料回收到半导体制造等多多行使周围的催化专科知识的分析,结相符原料学、分子化学、电气工程、先辈电池试验设备等技术,才完善了这一底层原料的发现。

(来自:IBM官网)

在解决电池的容量和充电速度等电动汽车的题目上,IBM与戴姆勒股份公司配相符,视同从在量子计算方面取得新的突破。

这犹写意味着尖端技术和跨学科知识在新原料的发现上首到了主要作用。但从这些更具“公关”色彩的外述中,实在难以让人望到IBM海水电池的新原料上面到底具有哪些中央技术。

显而易见的科学常识就是,吾们都清新海水的主要成分就是NaCL,其中Na以离子形态存在,此外还有K ,Ca2 ,Mg2 和Sr2 四栽元素。再添上Cl-、F-、Br-、HCO3-等阴离子,共同构成了海水盐分99.9%的总量。

那么,显明,IBM宣称的不含重金属元素的海水电池,也许率离不开钠、钾、镁这三栽元素。倘若真的如IBM所言,是三栽之前电池解决方案都未行使过的成分,那么也许率能够在故弄玄虚,以保密手段保持研发上风。倘若已经是专门成熟的新原料技术十足能够经由过程申请专利的手段来珍惜本身的技术一切权。

据官方泄露,IBM计划和配相符同伴在一年时间,就将推出这块海水电池用于电动汽车上的商用版本。这照样难以令人坚信。毕竟受制于工艺流程、原料挑炼和制造成本等多方面因素控制,在从实验室到生产车间的过程中,很容易展现纰漏。

益在一年时间很短,吾们能够憧憬下在CES2021上能否见到这块能够商用的海水电池。届时就会清新IBM是否真得拿到了新能源动力电池产业的新门票。

尽管海水电池技术展现出优厚于锂电池的不凡性能,但吾们也不会容易得出“海水电池会很快大周围取代锂电池” 的笑不悦目判定。

最先就是锂电池本身的产业成熟度,以及最近在电池性能安详性和成本控制上的突破,使得锂电池照样将在异日数年内成为新能源汽车市场的主流解决方案。

另外就是海水电池本身,在新原料的挑取、周围化的生产上,是否有着难以解决的成本题目跟耗能题目,照样具有专门大的不确定性。

更易得且成本更矮的电池原料、往处有害重金属的技术方案以及更高的能效,这成为海水电池带给吾们的近乎完善的新能源解决方案。

但这一方案展现得有些太甚“容易”,以致于不太相符“常识”。吾们并不疑心IBM所具有的技术实力和创新能力。吾们只是想指出,一项新技术从实验室研发测试,到真实进入生产线量产,是一件专门复杂的流程,从原料挑炼制备,到生产工艺流程控制再到坦然验证,整个过程都要解决制造成本和质量坦然题目。

期待准备跨界入局海水电池的IBM正在做益准备。

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