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英设计之王戴森“试水”电池技术

??发布日期:2016-9-9

据《财富》8月30日报道,被誉为"英国设计之王"的工业设计者、真空吸尘器发明家詹姆斯˙戴森(James Dyson)宣布,将在未来5年内斥资 14 亿美元投建一座电池厂,以加速推进电池技术的发展。

戴森这一豪赌押注电池技术的举措,无疑将威胁特斯拉创始人埃隆˙马斯克的地位,不过业内的关注焦点则是戴森会生产什么类型的电池。据悉,戴森此番"试水"主要以业内并不看好的固态电池为主,马斯克早前曾表明不看好固态电池广泛应用的前景。

作为戴森工业的创始人,戴森本人一直引领该公司在吸尘器、洗衣机、自动吸尘器以及手持吸尘器设计与研发技术领域"开疆拓土",他发明的双气旋系统被看作是自1908年第一台真空吸尘器发明以来的首次重大科技突破,彻底解决了旧式真空吸尘器气孔容易堵塞的问题。如今,这一吸尘器成为英美日澳等国吸尘器市场的老大。

对于自己的成功,戴森毫不掩饰地直言:"一个名不见经传的公司,凭借长相如此另类的一个产品,能在如此短的时间内成为美国市场同类产品中的龙头老大,实在让人惊讶不已。我一直绞尽脑汁地思考,披头士之后到底还有没有别的英国人能如此成功,最后还真没想出第二个。"

那么,这个颇为自负却实至名归的科学家,为何突然看好电池技术?去年,戴森工业以9000万美元收购了固态电池初创技术公司Sakti3,戴森冒出了进军电池技术领域的念头,并提出将投入巨资大批量生产固态电池。成立于2007年的Sakti3一直在研发、制造高性能固态锂电池。

据了解,与电动汽车常用的锂电池相比,固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,虽然技术理论十分完善,但尚未商业化,其棘手之处在于改进生产技术和降低生产成本。

Sakti3的固态电池采用薄膜沉积技术进行生产,电池内部没有液体电解质,取而代之的是一种"夹层"设备,这种"夹层"既能充当隔离器,阻止正负电极的接触反应;又能充当电解质,保证电离子间的的正常传输。

相比锂电池,固态电池有一个突出的优点——安全性高。由于锂离子电池的电解液为有机液体,在高温下发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧的机会会升高,而固态电池中间的电解质全是固体,因此不会发生这些问题。

此外,固态电池可以经过进一步优化变成柔性电池。有专家指出,全固态电池轻薄化后,通过使用适当的封装材料,制成的电池可经受几百到几千次的弯曲而性能还基本不衰减。

值得一提的是,高续航性也是固态电池的一大优势。Sakti3去年透露,已制造出能量密度达每公升 1.1 千瓦时的电池,这一能量密度要比锂离子电池的高大约 50%,电池蓄电量是特斯拉现在使用的锂电池的两倍,如果能降低生产成本并把电池容量扩充到汽车使用级别,将会对特斯拉造成非常大的威胁。

不过,虽然固态电池的优势颇多,但从目前的研发成果来看,情况并不乐观。专家估计,即使是最普通的真空吸尘器如果采用固态电池技术,也将耗资2000美元。Sakti3创始人、毕业于美国密歇根大学工程学系的Ann Marie Sastry表示,生产成本居高不下的一个重要原因在于生产效率低下。按照她的规划,Sakti3最终有望将固态电池的成本降低至100美元 /千瓦时,不过她并没有给出最终时间。

严格来说,固态电池广泛应用必然需要一个艰辛的研发过程,即便最终成功实现成本降低,但从实验室到商业量产仍然需要一个过渡,就如锂电池一样,上世纪70年代开始正式研发,但直至20世纪末才真正大规模使用。

不过,这也是戴森坚持跨界"试水"的主因,他一直被视为英国最受敬重且最富有创新精神的企业家之一,而深受他眷顾的固态电池能否大放异彩,业内拭目以待。 

原标题:英设计之王戴森“试水”电池技术

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