過(guò)去20年間發(fā)生的科技飛躍令人瞠目結(jié)舌。計(jì)算機(jī)已經(jīng)從功利主義的盒子轉(zhuǎn)變?yōu)橛山饘俸筒ＡЫM成的線條明朗的矩形，且小到能夠放在口袋里?，F(xiàn)在的設(shè)備要強(qiáng)大得多，一款新型智能手表的計(jì)算能力比阿波羅登月飛船的都要強(qiáng)大。然而最流行的可充電電池鋰離子電池也已經(jīng)但電池技術(shù)停滯不前。

　　由麻省理工學(xué)院創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在2012年春天創(chuàng)辦的麻省固體能源公司(Solid Energy)，于2014年10月下旬對(duì)外宣布其電池研發(fā)取得世界級(jí)突破，其2Ah的電池樣品達(dá)到1337Wh/L的能量密度，超過(guò)蘋(píng)果、三星，小米和特斯拉電池2倍，將顛覆20多年以來(lái)統(tǒng)治消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)的傳統(tǒng)鋰離子電池。這一項(xiàng)成果突破了目前世界最高記錄，并由美國(guó)獨(dú)立電池測(cè)試實(shí)驗(yàn)室A123公司驗(yàn)證。

　　根據(jù)能源部，第一代鋰電池使用石磨負(fù)極，第二代鋰電池使用硅負(fù)極。第一代和第二代都屬于鋰離子電池。第三代鋰電池會(huì)是“超越鋰離子”用更高能量密度的金屬負(fù)極。雖然很多第三代鋰電池包括鋰硫和鋰空氣電池離產(chǎn)業(yè)化還很遠(yuǎn)，因?yàn)樗麄冊(cè)谡龢O方面有很多根本上的問(wèn)題，SE用已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的鋰鈷氧(LCO)正極展示了1337Wh/L的2Ah的電芯能量密度。這是迄今為止最高的電芯能量密度。SE是一個(gè)電池材料創(chuàng)業(yè)公司，并不和傳統(tǒng)的鋰離子電池巨頭競(jìng)爭(zhēng)，而是開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新空間，第三代“超越鋰離子電池”電池材料領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)。

　　傳統(tǒng)的鋰離子電池采用石墨負(fù)極僅能達(dá)到少于600Wh/L的能量密度；先進(jìn)的硅負(fù)極電池僅取得800Wh/L的能量密度，而超薄鋰金屬負(fù)極電池能超過(guò)1000Wh/L的能量密度。雖然目前許多鋰金屬負(fù)極電池例如鋰空氣、鋰硫電池離實(shí)際應(yīng)用還非常遠(yuǎn)，麻省固體能源公司使用成熟的鋰鈷氧正極，成功的在2Ah的電芯上實(shí)現(xiàn)了1337Wh/L的能量密度，并將在2016年大規(guī)模應(yīng)用到消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品。

　　同樣體積，兩倍的容量，同樣容量，一半的體積，其成本僅為傳統(tǒng)鋰離子電池的80%。未來(lái)的手機(jī)將薄如信用卡，一次充電能用兩倍長(zhǎng)的時(shí)間?？纱┐魇剑热缰悄苁直淼谋韼Ь褪请姵?。電動(dòng)汽車(chē)沖一次電能有500英里的航程。

　　麻省固體能源公司致力于推動(dòng)人類(lèi)電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)電池的顛覆，不做正極做負(fù)極。正極材料的研發(fā)創(chuàng)新周期很快，一般每年有5%的提升，但這是非常零散的因?yàn)椴煌膽?yīng)用和企業(yè)選擇不同的正極。在負(fù)極方面，創(chuàng)新相對(duì)來(lái)說(shuō)要困難很多，一般每10年到20年才有一次大的突破。這也是為什么電池由負(fù)極決定屬于哪一代。其專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)新一代負(fù)極材料并合不同的正極相匹配，包括磷酸鐵鋰，鋰鈷氧，和三元材料。未來(lái)希望成為一個(gè)材料公司將其專(zhuān)有的負(fù)極和電解液銷(xiāo)售給更多的用不同正極的電池企業(yè)。目前已經(jīng)和多個(gè)電池公司和消費(fèi)類(lèi)電子公司合作測(cè)試電池材料。

　　目前電池行業(yè)有四種電池材料，正極，負(fù)極，電解液和隔膜。大部分電池材料企業(yè)做正極材料。領(lǐng)先的電池材料品牌包括三菱化學(xué)，日本化學(xué)，昭和電工，BASF，Celgar， Umicore和杉杉科技。負(fù)極主要是石磨為主，這是一種非常成熟的低成本的商品，能量密度很低。在負(fù)極提供商中，幾乎沒(méi)有技術(shù)差異，他們主要靠降低成本來(lái)競(jìng)爭(zhēng)。正極材料主要是傳統(tǒng)消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品用的高能量密度的鋰鈷氧(LCO)。但新出現(xiàn)的方向是非常多樣和零散的，包括磷酸鐵鋰(LFP)和三元材料包括鎳鈷鋁(NCA)，鎳鈷錳(NCM)，錳酸鋰(LMO)等，針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域的需求比如高體積能量密度，高質(zhì)量能量密度，高放電倍率，長(zhǎng)循環(huán)壽命，良好的安全性能等，并且在同一個(gè)領(lǐng)域不同的企業(yè)也會(huì)有不同的配方和材料選擇。比如一個(gè)手機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)對(duì)正極材料的需求是非常不一樣的。電解液方面也是非常多樣，分散的，不同的領(lǐng)域，不同的企業(yè)有自己的配方，但大部分都大同小異。隔膜方面，一些核心技術(shù)由幾家日本和美國(guó)企業(yè)掌握，他們收取比較高的利潤(rùn)。雖然他們繼續(xù)主導(dǎo)高端市場(chǎng)，他們的優(yōu)勢(shì)和壟斷地位也在逐漸消失，因?yàn)楹芏嘈碌钠髽I(yè)很快掌握他們的先進(jìn)技術(shù)。