作者：Alix Paultre，特約編輯

電池是一項(xiàng)我們從未完全滿意的古老技術(shù)，即使我們以指數(shù)方式改進(jìn)它們。自從晶體管收音機(jī)問(wèn)世以來(lái)，使用便攜式電力存儲(chǔ)隨身攜帶我們的小工具的能力一直是一件解放的事情。最近，在擴(kuò)展便攜式設(shè)備等傳統(tǒng)應(yīng)用與遠(yuǎn)程駕駛車(chē)輛和電動(dòng)汽車(chē)等新領(lǐng)域之間，電池行業(yè)面臨著巨大壓力。

盡管其他相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)步，例如更高效的電子設(shè)備和更輕的車(chē)身材料，已經(jīng)減輕了部分儲(chǔ)能壓力，但底線是我們將使用所提供的所有容量。幸運(yùn)的是，電池行業(yè)正在迎接挑戰(zhàn)。

基礎(chǔ)設(shè)施給定存儲(chǔ)解決方案為多種應(yīng)用提供服務(wù)的能力始終是一種力量倍增器，在最近的德國(guó)電池展上，ION Energy推出了其 UDYR 便攜式、模塊化和可更換電池組，它可以隨身攜帶，從您的車(chē)輛到您的家或辦公室。UDYR 不僅僅是帶有一堆適配器的電池，它還受到 ION 專(zhuān)有電池管理系統(tǒng)、智能軟件和后端分析的支持。

該解決方案使用在后臺(tái)運(yùn)行的智能傳感器和算法來(lái)提高電池性能和壽命，同時(shí)通過(guò)無(wú)線云連接讓用戶隨時(shí)了解電池狀態(tài)。48V 鋰離子電池與大多數(shù)電動(dòng)兩輪和三輪車(chē)原生兼容。UDYR 配備了用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的藍(lán)牙和 CAN 總線通信，然后可以將這些數(shù)據(jù)集成到高級(jí)電池分析、保修跟蹤和車(chē)輛定位等功能中。

ION Energy 的 UDYR 便攜式、模塊化和可更換電池組可以在不同應(yīng)用之間移動(dòng)。

該領(lǐng)域的其他重大業(yè)務(wù)舉措來(lái)自Lithium Werks，該公司收購(gòu)了位于中國(guó)常州的原始 A123 Systems 制造廠，這是第一個(gè)以圓柱形電池形式使用 NanoPhosphate 技術(shù)的制造廠。作為交易的一部分，Lithium Werks 接管了中國(guó)、歐洲和美國(guó)的客戶關(guān)系以及 A123 的運(yùn)營(yíng)、員工和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

Lithium Werks 還收購(gòu)了 Valence Technology 的資產(chǎn)，包括客戶關(guān)系、全球制造、銷(xiāo)售和分銷(xiāo)地點(diǎn)，以及 Valence 的所有專(zhuān)有鋰-鎂-鐵-磷酸鹽知識(shí)產(chǎn)權(quán)組合，其中還包括高壓電池材料的專(zhuān)利。

更高性能的電池Advanced Battery Concepts推出了一種采用商業(yè)上可行的“綠色”制造工藝的雙極鉛酸電池。其雙極結(jié)構(gòu)使鉛電池比傳統(tǒng)鉛電池更輕、成本更低、充電更快、使用壽命更長(zhǎng)。

該公司的解決方案稱(chēng)為 GreenSeal 技術(shù)，具有電流密度均勻、活性材料利用率提高、能量密度更高和結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。Advanced Battery Concepts 的方法消除了重金屬網(wǎng)格和頂層引線連接，從而使電池的重量明顯減輕，循環(huán)壽命增加約 300%，平均充電時(shí)間減少 50%。

針對(duì)較小的應(yīng)用，松下發(fā)布了一種高溫、長(zhǎng)壽命的鎳氫電池，其環(huán)境放電范圍為 –30°C 至 85°C。BK1100FHU 的額定容量為 11,000 mAh，適用于需要高容量和寬溫度范圍的應(yīng)用，例如太陽(yáng)能路燈和遠(yuǎn)程車(chē)輛。

Panasonic 的高溫、長(zhǎng)壽命鎳氫電池的環(huán)境放電范圍為 –30°C 至 85°C。

服務(wù)設(shè)施和工廠，Kokam推出了 K-UPS 系列大功率不間斷電源 (UPS) 電池架，采用超大功率鋰鎳錳鈷 (UHP-NMC) 電池技術(shù)。與使用鉛酸的系統(tǒng)相比，這些機(jī)架使 UPS 系統(tǒng)供應(yīng)商能夠滿足對(duì)基于鋰離子的 UPS 系統(tǒng)的需求，以更低的成本在更短的時(shí)間內(nèi)提供更高的功率。

備用發(fā)電機(jī)使用的增加減少了對(duì)可以長(zhǎng)時(shí)間提供大量電力的 UPS 系統(tǒng)的需求，現(xiàn)在大多數(shù)需要持續(xù)不到 15 分鐘的高功率。此外，鉛酸 UPS 系統(tǒng)占地面積大、重量重、維護(hù)要求高、需要大量冷卻和通風(fēng)，并且需要每三到五年更換一次。

K-UPS 電池架的 C-rate 高達(dá) 10 C-rate，而大多數(shù)鉛酸電池為 2 C-rate，大多數(shù)其他鋰離子電池為 4 C-rate（C-rate 測(cè)量電池充電速率電池相對(duì)于其最大容量充電或放電）。例如，在與大多數(shù)鉛酸 UPS 系統(tǒng)相同的電池容量水平下，K-UPS 電池架可提供高達(dá) 500% 的功率。K-UPS 電池架有兩極和三極配置，具有各種不同的電壓等級(jí)，為 UPS 系統(tǒng)供應(yīng)商提供了設(shè)計(jì)靈活性。

展望未來(lái)加利福尼亞等地的許多人可以輕松選擇電動(dòng)汽車(chē)，因?yàn)樗麄兩钤跍嘏臍夂蛑?，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的鋰離子電池?zé)o法在低于 50°F 的溫度下快速充電。然而，賓夕法尼亞州立大學(xué)的一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一種可以自熱的電池，無(wú)論外界溫度如何，都能可靠地運(yùn)行。

此前，研究人員開(kāi)發(fā)了一種可以自熱的電池，以避免在冰凍溫度下耗電?，F(xiàn)在，他們創(chuàng)造了可以在低至 –45°F 的溫度下進(jìn)行 15 分鐘快速充電的電池。

賓夕法尼亞州立大學(xué)的一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一種可以自熱的電池，無(wú)論外界溫度如何，都能可靠地運(yùn)行。

使用薄鎳箔，一端位于負(fù)極端子上，另一端延伸到電池外部以創(chuàng)建第三個(gè)端子，電池技術(shù)使用溫度傳感器在需要時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān)，以快速加熱鎳箔并加熱內(nèi)部的電池。一旦電池的內(nèi)部溫度高于室溫，開(kāi)關(guān)就會(huì)打開(kāi)以自動(dòng)啟用快速充電。

被稱(chēng)為“電池女王”的 Christina Lampe-?nnerud 最近創(chuàng)立了Cadenza Innovation，目標(biāo)是讓電池更便宜、更安全。他們的重點(diǎn)是使電池可用于實(shí)際應(yīng)用的外圍設(shè)備、封裝和互連。電池組約 75% 的成本用于電池本身，其余成本來(lái)自模塊和電池組組裝。

Cadenza Innovation 的重點(diǎn)是使電池可用于實(shí)際應(yīng)用的外圍設(shè)備、封裝和互連。

紐約州能源研究機(jī)構(gòu) NYSERDA 宣布將與 Lampe-?nnerud 的公司合作建造一個(gè)電網(wǎng)存儲(chǔ)示范裝置，要求 Cadenza 電池最終能夠以 380 美元/kWh 的成本為電網(wǎng)服務(wù)。Cadenza 的 White Plains 電池大小適中：能量容量約為 200 kWh，功率容量約為 50 kW，足以為 40 個(gè)家庭供電幾個(gè)小時(shí)。

這家初創(chuàng)公司的最終目標(biāo)是為世界各地的電池制造商提供超級(jí)電池技術(shù)。Lampe-?nnerud 表示，今年晚些時(shí)候，Cadenza 將宣布與多家全球電池制造商達(dá)成技術(shù)許可協(xié)議。

審核編輯 黃昊宇