新電池技術投資機會

隨著移動計算和全電動汽車需求的增加，當前電池技術的侷限性成為一個障礙。17世紀90年代由義大利物理學家亞歷山德羅·沃爾塔發明的電池一直是眾多小玩意、裝置和機器的主力。...

隨著移動計算和全電動汽車需求的增加，當前電池技術的侷限性成為一個障礙。17世紀90年代由義大利物理學家亞歷山德羅·沃爾塔發明的電池一直是眾多小玩意、裝置和機器的主力。

隨著消費類裝置變得越來越小，充電前的不間斷使用變得越來越重要，電池的小型化和能效也變得越來越重要。然而，事實證明，這是一個技術障礙，如果被超越，將成為未來高科技經濟的一個重要且有利可圖的發展。

電池技術

所有的電池都依賴於兩種不同材料之間發生的還原和氧化（redox）的基本化學反應。這些反應被置於一個密封的容器中。陰極或正極被陽極或負極還原，在陽極或負極發生氧化。陰極和陽極在物理上被電解液分開，電解液允許電子很容易地從一個端子流到另一個端子。這種電子流產生電勢，當電路完成時，電勢允許電流。

一次性消費電池（稱為原電池），例如由Energizer（ENR）等公司生產的AA和AAA大小的電池，所依賴的技術不利於現代應用。首先，它們是不可充電的。這些所謂的鹼性電池利用二氧化錳陰極和鋅陽極，由稀釋的二氧化鉀電解液分開。電解液氧化陽極中的鋅，而陰極中的二氧化錳與氧化的鋅離子反應產生電能。逐漸地，反應副產物在電解液中積聚，剩下的待氧化鋅量減少。最終，電池耗盡。這些電池通常提供1.5伏特的電能，可以串聯佈置以增加電量。例如，兩個AA電池串聯提供3伏電。

可充電電池（稱為二次電池）的工作原理基本相同，利用兩種材料之間的還原-氧化反應，但它們也允許反應反向流動。目前市場上最常用的可充電電池是鋰離子電池（LiOn），儘管在尋找可行的可充電電池時也嘗試了各種其他技術，包括鎳氫（NiMH）和鎳鎘（NiCd）。

鎳鎘是第一種商用充電電池，但由於充電次數有限而受到影響。鎳氫電池取代鎳鎘電池，能夠更頻繁地充電。不幸的是，他們有一個非常短的保質期，所以如果他們不使用後不久生產，他們可能是無效的。獅子電池解決了這些問題，在一個小容器，有很長的保質期，並允許許多費用。但是，LiOn電池並不是移動裝置和膝上型電腦等消費電子產品中最常用的電池。這些電池比一次性鹼性電池要貴得多，而且通常沒有AA、AAA、C、D等傳統尺寸。

大多數人熟悉的最後一種可充電電池是液體鉛酸電池，最常用作汽車電池。這些電池可以提供大量的電力（如汽車冷啟動時），但含有有害物質，包括用作電解液的鉛和硫酸。這類電池必須小心處理，以免汙染環境或對操作人員造成身體傷害。

當前電池技術的目標是**出一種能與LiOn電池相媲美或改進其效能的電池，但不會產生與其生產相關的高昂成本。在鋰離子家族中，人們一直致力於新增額外的成分，以提高電池的有效性，同時降低價格。例如，鋰鈷（LiCoO2）安排，現在發現在許多**，膝上型電腦，數碼相機和可穿戴產品。鋰錳（LiMn2O4）電池最常用於電動工具、醫療器械和電動動力系統，如電動汽車中的動力系統。

目前，有團隊正在進行研究和開發，以提高鋰基電池的效能。鋰空氣電池是一項令人興奮的新發展，它可以提供更大的儲能容量——比典型的LiOn電池高出10倍。這些電池可以透過使用自由氧氧化陽極來“呼吸”空氣。雖然這項技術看起來很有前途，但也存在一些技術問題，包括效能下降的副產品迅速累積，以及電池在毫無徵兆的情況下停止工作的“猝死”問題。

鋰金屬電池也是一個令人印象深刻的發展，有望比目前的電動汽車電池技術提高近四倍的能效。這種電池的生產成本也低得多，這將降低使用它們的產品的成本。然而，安全問題是一個主要問題，因為這些電池可能過熱，引起火災，或爆炸，如果損壞。其他正在研究的新技術包括鋰硫電池和矽碳電池，但這些電池仍處於早期研究階段，尚不具備商業可行性。圍繞太陽能電池也有一些發展。

投資電池技術

如果電池技術朝著這些令人興奮的新方向發展，它將降低消費電子產品和電動汽車（如特斯拉汽車公司生產的電動汽車）的生產成本。特斯拉最近宣佈，與日本電子巨頭松下（Panasonic）合作，建立一個“千兆工廠”，不僅生產更多的汽車，而且在內部生產自己的LiOn電池。透過將電池生產問題掌握在自己手中，特斯拉可能已經找到了一個很好的方法來獲得電動汽車和電池技術的投資敞口。

電池技術市場有些短視，新技術、開發和合作關係推動了行業的發展。Visiongain的“2018年鋰離子電池**企業20強報告”對電池技術市場及其頂級**商提供了大量的見解。報告中的公司包括：