與此同時,安普瑞斯在中國正在追逐一個更廣闊的市場。在南京這座孫康長大的中國南部都市,安普瑞斯設立了另一個實驗室,致力于開發不像其硅納米線技術那么稀有、但高出行業標準的陽極材料。它是一個納米級的硅結構,呈粉末狀,然后與傳統的石墨粉進行混合。隨后產生的石墨-硅混合物在一家傳統的電池廠進行加工。與傳統電池相比,這種添加硅的簡單做法通常可將能量密度提升15%。雖然其改善效果遠低于硅納米線材質,但成本要低得多。
在我到訪南京的那天早上,金屬貨架上放置著數十袋硅粉。在我這位業余人士的眼中,這些粉末跟研磨后的咖啡差不多,唯一的區別在于褐色的深淺。有一些類似于法式烘焙咖啡,其他則屬于輕度烘焙版。安普瑞斯正在向美國、歐洲、日本、韓國和中國各大汽車制造商銷售這種材料進行測試。它還將粉末運到安普瑞斯于2016年在無錫附近建造的工廠。
當我到訪無錫工廠時,工廠正在大量生產兒童智能手表和消費電池組使用的電池。工廠還為一家中國無人機制造商生產電池。被派往引導我參觀的科研人員翟傳新(音譯)說,它對于工廠最近獲得表電池的合約感到尤為自豪。為此,公司圍繞能量密度與全球最大電池制造商之一的中國新能源科技有限公司展開了激烈競爭。翟傳新提到了無錫廠服務的另一名客戶:一家使用電池制作寒冷天氣氧供應機器的公司。他說,這家公司向中國軍方銷售機器,在西藏用于醫療用途。
這一點反映了在美中兩國均有業務的眾多電池公司所面臨的敏感問題。孫康說,在兩國關系緊張之際,安普瑞斯必須在投資者和客戶選擇方面慎之又慎。他是美國公民,稱自己更喜歡美國的生活環境。但商業就是商業:安普瑞斯剛剛完成了3000萬美元的融資輪,而且所有資金來自于中國投資者。孫康解釋說,電池市場“屬于中國業務”。他對我說,作為第二祖國的美國“應該醒醒了”。
與孫先生一樣,大衛·維尤是科技行業的資深人士,曾經耗費10年的時間試圖創建一家電池廠。與孫先生不同的是,維尤(他說自己的名字與“view”同音)曾經歷過失敗的痛苦。
2012年,維尤幫助創建的鋰電池公司A123 Systems申請破產,令人唏噓不已。自從10年前創建以來,A123已經籌集了3.5億美元的私募資金,在美國納稅人配對基金上花費了1.29億美元,然后在大肆宣揚的2009年首次公開募股中收獲了3.9億美元的資金。
A123在創建時曾經設想,公司會獲得來自于通用汽車和其他汽車制造商電動車電池供應合約,不料這些公司大幅削減了生產計劃。A123對某些電池的召回也帶來了不利影響。在破產之后,評論員批評A123是美國補貼本國清潔能源這類荒唐事件的典型代表。A123電池的大多數業務在2013年被賣給了中國零部件公司萬向集團。自從那時開始,中國便開始舉全國之力打造全球領先的電池行業。
在遭遇了A123的內爆之后,維尤認為他已經受夠了電池業務,但隨后又改變了想法。如今,他又開始經營一家電池初創公司,在這個競爭對手林立的行業努力拼搏。然而,這一次他并不打算改進鋰電池,而是要取代它。
維尤是Vionx Energy的董事兼前任首席執行官,這是一家位于馬薩諸塞州波士頓沃博恩郊區的初創企業。投資者,尤其是風投資本公司,到目前為止已經向Vionx和其前身注資1.3億美元。Vionx(維尤在談到這個名稱時指出它是一個“很傻的名字,但這些人一直都很傻”,其發音是“Vy-on-ix”)尋求批量生產一種完全不同的電池,一種可以通過盈利的形式儲存超長時長的大量可再生能源的電池。Vionx是一群公司的集合,它們致力于開發的電網儲存技術在功能和尺寸上并不怎么像電池,而更像是發電廠。
電網儲存領域的種子公司并沒有像鋰電池競爭者那樣,在納米級別擺弄航天材料,而是一塊塊金屬、工業泵和管道,以及一次性往巨大儲罐中傾倒數千加侖的化學制品。
Vionx這個特殊的精巧裝置被稱為“流體電池”。在大規模工作的情況下,它可以提供約10個小時的低成本電量儲存,如果儲罐更大的話,時長會更長。過去幾年中,流體電池已經成為了能源行業類似于笑柄的存在。人們在這一技術規模化方面的種種嘗試均以失敗告終,不僅是因為這種技術會出現各種小故障,而且還在于由化石燃料支撐的電網并不需要儲存多少電能。
維尤現如今堅持認為,兩大根本性的改變——更好的技術以及可再生能源價格的大幅降低——意味著過去并非是序曲。太陽能價格在過去10年中下降了70%,再加上最近降價的風能,正在推動對能源儲存的需求。與此同時,研究機構Wood Mackenzie稱,電網規模存儲系統(電池和建立系統所需的各類工具)的價格自從2010年以來已經下降了85%。
嚴肅的強勢選手如今正在投資電網儲存技術。Exelon便是其中一家公司,它在2018年的營收達到了359億美元,在今年的《財富》美國500強榜單上排名第93位,擁有約1000萬名客戶。公司正在試驗大型電池,并將注資電池科技投資公司Volta。Exelon的企業策略高級副總裁克里斯·高爾德表示,公司已經完成了向太陽能的轉變,儲存業務將得到加強,公司也將從中盈利。
然而事實是:到目前為止,存儲提供的電量僅占電網電量的一小部分。Wood Mac?kenzie稱,2018年共計儲存了6000兆瓦時的電量。這是全球的數字,但還不到福克蘭群島一年一半的用電量。即便電網存儲市場在2017至2024年的經濟價值能夠按照Wood Mackenzie的預期增長8倍,屆時它仍然只是電動汽車電池市場價值的十分之一。
只要存在,電網存儲通常就是政府補貼和強制政策的產物。即便政府提供此類支持,電網存儲往往會集中出現在特定的地區,也就是那些可再生能源能夠發揮最大經濟優勢的地區,例如加州和夏威夷。這些地區有著尤為充足的日照和風能,而且化石燃料價格異常高昂。
這些在電網上的能量存儲容量如今也就只是幾大堆鋰電池的電量。這對于全世界來說是一個不利的消息,但維尤希望它會成為Vionx的機會。鋰電池已經霸占了玩具、表、手機、電動車等移動設備的市場,因為它能夠將大量的電力塞入一小塊電池中。但如今的電網規模鋰電池組建僅能儲存幾個小時的電量,然后又得再充電。在遇到難以預料的太陽能或風能下滑時,它倒是足以在化石燃料產生的電力回升和輸出之前穩定電網。但還遠不足以支撐將全球電力系統從化石燃料改為可再生能源。

液體資產:用于測試Vionx流體電池的設備,它依賴于一罐罐的化學原料來儲存電能。圖片來源:Photograph by Jesse Burke for Fortune
Vionx為其技術服務提供了一個可能的答案。在馬薩諸塞州的三個由政府資助的測試地點中,Vionx已經部署了裝著其流體電池的集裝箱原型。它們由一堆堆的泵和管道,以及塑料和金屬構成,維尤自己將其稱為“Rube Goldberg”。
在馬薩諸塞州雪里,Vionx正在等待與一大片中國造太陽能電板相連。在完成安裝和運行之后,它應該可以儲存可供160個家庭使用的電量。我在一個下午參觀了廠址,氣溫是如此之低,我的手指在記筆記后都麻木了。我親眼看到,這個系統實在是太大了,與我如今認為鋰電池可以塞入口袋,或至少能塞入背包的想法可謂是天壤之別,但維尤不這么認為。他說,Vionx系統需要達到電廠的規模才能行得通。“否則,就只是個花瓶。”

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