电池外观或许不酷，但却是驱动未来科技的能量

电池外观或许不酷，但却是驱动未来科技的能量

　　人们可能觉得电池是整个科技领域里最不起眼的产品，但它或许会驱动这个世界的未来。

　　智慧手机越做越薄，但是使用的电池技术依然没有升级，在追求极端设计的情况下，体积一成不变的电池塞进一个比其厚不了多少的机身，后果可想而知。同样的，笔记型电脑的处理器差不多每两年甚至一年就会升级，但电池容量仅比之前增加一点点。

　　在生活中最常用到的是锂电池，锂电池最大的问题就是易损坏。如果你有一支诺基亚手机扔在一边好久不用，电量已经耗尽，突然有一天怀旧感上心头，将它找出来充满电，你在等待它点亮萤幕的同时，这种深度放电和再充电会给锂电池带来很大的物理破坏，随着时间的推移这会损坏电池的效能，当然，日常的充电放电也会随着次数增加而加快锂电池的损坏。

　　然而，在未来的电源供应场景里，电池必不可少，电动车、工业规模的太阳能农场等都离不开电池。在过去5年里，储存能源的成本下降了一半，越来越多大公司开始大胆投资技术，最具代表性的就是特斯拉“gigagactory”电池工厂。可在人们日常生活中最常用到的锂电池，价格依然较高且不稳定。也正因如此，越来越多的新型燃料电池一直在研发中。

　　想要一种便宜又不会爆炸的电池，但……

　　“现在最大的问题仍然是电池价格过高，”ARPA-E（Advanced Research Projects Agency-Energy，美国政府机构，负责促进和资助先进能源技术的研究开发）副主任艾力克·罗尔芬（Eric Rohlfing）说。2012年《自然》杂志一项调查研究中指出，美国人平均每月只愿支付约13美元以确保使用可再生能源供应电源，因此电池无法再涨价了。

　　而对于公用设施的用电，美国人对供电的平均支付水平意味着，如果提供电网级能量的储存，其成本无法超过每千瓦时100美元。自2009年欧巴马政府上台，ARPA-E就已投入8,500万美元用于研发能够实现这一目标的新电池。

　　然而，“每千瓦时100美元”这个目标在电力工业来看近乎荒谬。因为到现在为止，连每千瓦时700美元的目标都还没达到。虽然上述目标到现在都没有实现，但它已成为整个电力能源工业的目标。

图1：太阳能电池

　　此外，便宜的能源不一定可靠。可再生能源在持续电源供应的能力上或许没有化石能源可靠，如果用电需求突然增加，大规模启用太阳能发电是不现实的。太阳能电源供应的峰值在白天，而其电源供应能力随着云的移动不断变化，到了夜间就只剩余白天储存的量了。风力发电的可预测性就更低了。利用可再生能源发电，使电网变得不稳定，发生爆炸的可能性虽然不高，但可能会导致更加频繁的停电问题。

　　想造出便宜且可靠的电池，绝非易事。

　有人在为新型电池努力

　　“我们一直没有更好的电动车，原因是我们没有合适的电池。”MIT（麻省理工学院）的萨杜威（Sadoway）说。萨杜威对铝金属的冶炼有经验，他在思考冶炼铝的过程是否可成为一种新型电池的模型。铝的冶炼是一个非常廉价和能源密集的过程，透过该过程，纯净的金属得以从矿石中撷取出来。