電力先驅秀英秀英發明了比鋰離子電池便宜90％的新電池

鋰離子電池在技術世界中起著至關重要的作用，為從智能手機到智能汽車的一切供電，如今，幫助他們實現商業化的一位人士表示，他有辦法將批量生產成本降低90%，并顯著提高其安全性。

前日產汽車公司(Hindaki Horie)的英明英明(Hideaki Horie)于2018年成立了總部位于東京的APB Corp.，生產“全聚合物電池”(因此得名)。

今年早些時候，該公司獲得了包括總承包商Obayashi Corp.，工業設備制造商Yokogawa Electric Corp.和碳纖維制造商Teijin Ltd.等公司的支持。

霍里在接受采訪時說：“現在制造鋰電池的問題在于，它是像半導體一樣的設備制造。” “我們的目標是使其更像鋼鐵生產。”

電池(每個電池中的基本單元)的制造是一個復雜的過程，需要“無塵室”條件-帶有氣閘以控制濕度，恒定的空氣過濾和精確的精度以防止高反應性材料的污染。設置可能會非常昂貴，以至于只有少數頂級公司，例如韓國的LG Chem Ltd.，中國的CATL和日本的Panasonic Corp.，可以花費數十億美元建造合適的工廠。

Horie的創新在于用樹脂結構代替電池的基本組件，即金屬襯里的電極和液體電解質。他說，這種方法大大簡化并加快了制造過程，使其像“黃油吐司”一樣容易。

他說，這種修改使10米長的電池板可以像座墊一樣堆疊在一起，以增加容量。重要的是，樹脂基電池在刺穿時還具有抗著火性。

APB在三月份籌集了80億日元(7400萬美元)，按照更廣泛的行業標準來說，這是微不足道的，但足以為一家工廠提供全套設備，并計劃于明年開始批量生產。霍里估計，到2023年，這筆資金將使他在日本中部的工廠的裝機容量達到1吉瓦時。

鋰離子電池自將近三十年前首次商業化以來已經走了很長一段路。與十年前相比，它們使用壽命更長，功率更大，成本降低了85%，成為安靜的主力軍，推動著智能手機和平板電腦內部功能越來越強大的發展。但是安全性仍然是一個問題，從特斯拉(Tesla Inc.)的汽車到波音公司(Boeing Co.)的Dreamliner飛機以及三星電子(Samsung Electronics Co.)的智能手機，電池一直是引起火災的原因。

霍里說：“從物理學的角度來看，鋰離子電池是人類創造的最好的加熱器。”

在傳統電池中，刺孔會產生數百安培的電涌，是普通家庭的電流的幾倍。然后溫度會上升到700攝氏度。

APB的電池通過使用所謂的雙極設計避免了這種災難性的情況，它消除了當今的電源瓶頸，并允許電池的整個表面吸收浪涌。

Wood Mackenzie儲能高級分析師Mitalee Gupta說：“由于發生了許多事故，安全一直是業界的頭等大事。” “只要公司能夠迅速擴大規模，這對于存儲和電動汽車應用來說都是一個突破。”

但是這項技術并非沒有缺點。總部位于加利福尼亞的Total Battery Consulting Inc.總裁Menahem Anderman認為，聚合物的導電性不如金屬，并且可能嚴重影響電池的承載能力。

同樣，雙極設計的一個缺點是電池以串聯方式背靠背連接，從而很難單獨控制每個電池。他還質疑節省下來的成本是否足以與現有企業競爭。

“資本并沒有消滅鋰離子電池的成本，”安德曼說。鋰離子液體電解質將在15年或更長時間內仍是主要應用。它并不完美，也不便宜，但是除了鋰離子以外，還有更好的鋰離子。”

霍里(Horie)承認，APB無法與在投資數十億美元后已從規模經濟中受益的電池巨頭競爭。APB不會針對汽車行業的“紅海”，而是將重點放在建筑物，辦公室和發電廠中使用的固定電池上。

根據伍德·麥肯齊(Wood Mackenzie)的估計，到2025年，該市場的價值將達到1000億美元，是去年的五倍多。僅美國(與中國一起)將是能源存儲需求增加的主要來源，在此期間，美國可能會增長10倍，達到70億美元。

63歲的Horie從一開始就開始使用鋰離子電池。1990年2月，在日產汽車事業的初期，他開始了汽車制造商對電動和混合動力汽車的新興研究。

僅僅幾周后，索尼公司宣布宣布將鋰離子替代品商業化的計劃，震驚了整個行業，因為后者押寶于氫化鎳技術。霍里說，他立即看到了諾言，并于同年敦促兩家公司合并研究工作。

然而，到2000年，日產剛剛被雷諾汽車公司(Renault SA)救出，放棄了其電池業務。霍里(Horie)說服他的新老板卡洛斯·戈恩(Carlos Ghosn)相信電動汽車值得。

經過28分鐘的演講后，戈恩興奮地宣布，霍里的作品是一項重要的投資，并為該項目提供了綠色照明。日產的Leaf將繼續成為十年來最暢銷的電動汽車。

霍里還在日產工作時就提出了全聚合物電池的想法，但未能獲得機構的支持來實現它。2012年，在東京大學任教期間，他與三洋化學工業有限公司(Sanyo Chemical Industries Ltd.)接觸，該公司以其在尿布中使用的超吸收性材料而聞名。

兩者共同開發了世界上首個使用導電凝膠聚合物的電池。2018年，Horie創立了APB，Sanyo Chemical成為他的早期投資者之一。

Horie說，APB已經找到了第一家客戶，這是一家日本大公司，其利基和高附加值產品主要在海外銷售。他拒絕透露更多細節，但表示APB計劃在8月份宣布這一消息。

霍里說：“這將證明我們的電池可以大量生產。” 電池制造商已經成為組裝商。我們正在將化學重新發揮主導作用。”