堀江英明的創(chuàng)新是用樹脂結(jié)構(gòu)取代電池的基本組件——金屬內(nèi)襯電極和液體電解質(zhì)。他說，這種方法極大地簡化和加快了制造過程，就像“烤面包涂黃油”相同簡單。

鋰離子電池在科技世界中扮演著核心角色，為從智能手機到電動汽車的無數(shù)產(chǎn)品供應(yīng)動力。而在電動汽車市場，車用鋰離子電池的成本成為阻礙市場普及的最后一個重大障礙。據(jù)外媒最新消息，一位曾經(jīng)推動了鋰離子電池商業(yè)化的資深人士最近宣布，他有辦法將鋰離子電池量產(chǎn)的生產(chǎn)成本降低90%，并顯著提高它們的安全性。

據(jù)國外媒體報道，曾經(jīng)在日本日產(chǎn)汽車公司工作過的工程師堀江英明于2018年成立了總部位于東京的APB公司，生產(chǎn)“全聚合物電池”（公司名字來自于這種產(chǎn)品）。

今年早些時候，該公司得到了一批日本大公司的支持，其中包括總承包商大林公司、工業(yè)設(shè)備制造商橫河電機公司和碳纖維制造商帝人有限公司。

“現(xiàn)在制造鋰離子電池的問題是它的制造工藝有點像半導(dǎo)體，”堀江在一次采訪中說?！拔覀兊哪繕耸亲屗皲撹F生產(chǎn)?！?/p>

電池組的基本單元是電池，制造每一個電池是一個復(fù)雜的過程，要潔凈室條件——用氣閘控制空氣濕度、持續(xù)的空氣過濾和精確的工藝來防止高活性材料的污染。這種廠條件可能非常昂貴，以至于像韓國LG化學(xué)有限公司、我國寧德時代公司和日本松下公司這樣的幾家優(yōu)秀公司往往花費數(shù)十億美元來建造一個合適的鋰離子電池廠。

堀江英明的創(chuàng)新是用樹脂結(jié)構(gòu)取代電池的基本組件——金屬內(nèi)襯電極和液體電解質(zhì)。他說，這種方法極大地簡化和加快了制造過程，就像“烤面包涂黃油”相同簡單。他介紹說，新工藝允許10米長的電池板像坐墊相同疊在一起，以新增容量。重要的是，樹脂電池在被鋰離子電池內(nèi)部隔膜刺穿時也能防止發(fā)生燃燒。

今年三月，APB公司籌集了80億日元(合7400萬美元)，以更廣泛的行業(yè)標準來看，這筆融資是微不足道的，但足以讓一家廠為定于明年開始的大規(guī)模生產(chǎn)做好充分準備。

堀江英明估計，到2023年，這筆資金將使他在日本中部的廠達到1吉瓦時的鋰離子電池產(chǎn)量。

自從大約30年前鋰離子電池首次商業(yè)化以來，它們已經(jīng)走過了漫長的道路。與10年前相比，今天的鋰離子電池的壽命更長，存儲的電能更高、成本降低了85%，是推動智能手機和平板電腦發(fā)展的主力。

然而，鋰離子電池的安全仍然是一個問題，從特斯拉公司的汽車到波音公司的夢想客機，再到三星電子公司的智能手機，鋰離子電池一直是一些火災(zāi)的原因。

“從物理學(xué)的角度來看，鋰離子電池是人類創(chuàng)造的最好的加熱器，”堀江英明說。

在傳統(tǒng)的鋰離子電池，電極之間的隔膜被刺穿可以出現(xiàn)數(shù)百安培的電流，是普通家庭電流的幾倍。溫度可以高達700攝氏度。APB的電池通過使用所謂的雙極設(shè)計防止了這種災(zāi)難性的情況，消除了目前的電源瓶頸，并允許電池的整個表面吸收急速新增的電流。

伍德麥肯齊公司能源存儲高級分析師米塔利·古普塔說:“由于事故太多，安全一直是鋰離子電池業(yè)界的頭等大事，堀江英明的發(fā)明可能是電能存儲和電動汽車應(yīng)用的一個突破，前提是該公司能夠迅速擴大生產(chǎn)規(guī)模?！?/p>

但是這項技術(shù)也不是沒有缺點。總部位于加州的道達爾電池咨詢公司(TotalBatteryConsultingInc.)總裁梅納姆·安德森(MenahemAnderman)表示，聚合物的導(dǎo)電性不如金屬，這可能會顯著影響電池的承載能力。安德森說，雙極設(shè)計的一個缺點是電池串聯(lián)連接，難以控制單個電池。他還質(zhì)疑成本節(jié)約是否足以與現(xiàn)有的一些技術(shù)競爭。

“資本并沒有降低鋰離子電池的成本，”安德森說。“在未來15年或更長時間內(nèi)，液態(tài)電解質(zhì)鋰離子仍將是重要應(yīng)用。它不完美，也不便宜，但是這種技術(shù)鋰離子電池會逐步改進?！?/p>

堀江英明承認，APB無法與鋰離子電池巨頭競爭（一些行業(yè)巨頭在投資數(shù)十億美元后已經(jīng)從規(guī)模經(jīng)濟中受益）。APB不會瞄準汽車行業(yè)的“紅?！?，而是首先關(guān)注建筑、辦公室和發(fā)電廠中使用的固定電池。

根據(jù)伍德麥肯齊公司的估計，到2025年，全球固定位置鋰離子電池市場的價值將達到1000億美元，是去年的五倍多。其中美國和我國將成為能源儲存鋰離子電池需求上升的重要來源。在此期間，美國的能源儲存需求可能會上升10倍，達到70億美元。

日產(chǎn)起步

今年63歲的堀江從鋰離子電池技術(shù)的早期就涉足了這一領(lǐng)域。1990年二月，在日產(chǎn)公司工作的早期，他開始了對電動和混合動力汽車的初步研究。幾周后，索尼公司宣布了一項鋰離子替代品商業(yè)化的計劃，震驚了押注鎳氫電池技術(shù)的行業(yè)。堀江英明表示，他立即看到了希望，并在同一年推動兩家公司聯(lián)合研究。

然而，到了2000年，被法國雷諾公司拯救的日產(chǎn)放棄了電池業(yè)務(wù)。堀江有一次機會讓他的新老板卡洛斯·戈恩相信電動汽車是一個有前景的市場。在28分鐘的演講后，明顯興奮的戈恩宣布堀江的工作是一項重要的投資，并為項目開了綠燈。隨后，日產(chǎn)的聆風將成為有史以來最暢銷的電動汽車（資歷老于特斯拉的Model3）。

堀江在日產(chǎn)公司還在的時候就提出了全聚合物電池的想法，但是沒能得到機構(gòu)的支持來實現(xiàn)。2012年，當他在東京大學(xué)教書時，三洋化學(xué)工業(yè)有限公司找到了他，該公司以尿布中使用的超吸收材料而聞名。雙方一起開發(fā)了世界上第一個使用導(dǎo)電凝膠聚合物的電池。2018年，堀江創(chuàng)辦了APB公司，三洋化學(xué)成為他的早期投資者之一。

堀江說，APB公司已經(jīng)找到了第一個客戶——一家大型日本公司，其小眾和高附加值產(chǎn)品重要銷往海外。他拒絕透露更多細節(jié)，并表示APB公司計劃最早在八月份宣布這一消息。

“這將證明我們的電池可以大規(guī)模生產(chǎn)，”堀江英明說。，“電池制造商已經(jīng)變成了組裝商。我們正在讓化學(xué)重新成為主角?！?/p>