超级电池

吕　静

A123系统的一种新型锂离子电池，可能会帮助电动车和混合动力车成为路上的主要车型

这是世界上最快的电动摩托车。在流行的YouTube录像里，黑色的改装高速车一眨眼就消失在一团烟雾中。在不到1秒钟之内，摩托车加速到每小时60迈，7分钟之后，能达到每小时168迈的速度，这种车已经足以和燃气动力赛车相竞争了。

驱动这种“杀手级”赛车的正是由A123系统研发的一种专利锂离子电池，这种技术在美国麻省水城起步。其电池储存的电量是镍氢电池的2倍，可以在短时间内释放大量能量，以满足高性能机车的需要。锂电的终极修改版也可以用在便携的电子装置中，此技术可以启动长期徘徊不前的电动车市场。通用汽车对A123的电池很有兴趣，目前，正在一款有汽油发动机的电动车伏特(Volt)上测试这种电池，该款车型最早可以在2010年进入批量生产。

材料问题

早在2001年的早期，一位26岁名叫里克·福勒浦的委内瑞拉企业家未经预约就走进了麻省理工学院材料科学教授蒋业明的办公室。如今福勒浦已找到了愿意帮助启动电池公司的三个风险投资公司。蒋业明在做包含纳米技术的电池研究，他把绝大部分时间都用在了研究纳米技术和先进的陶瓷化学上。

到了那年秋天的时候，福勒浦、蒋业明和一个蒋业明曾经的合作人、工程师巴特莱利合作创建A123公司。他们的目的就是想让蒋业明的想法商业化，即将各种材料组装起来做成电池，这个过程要求降低生产成本的同时又尽可能多地提高能量储存。

蒋业明的想法与投资商一拍即台，到了2001年底，第一轮来自不同风险资本投资公司的投资是830万美元。摩托罗拉和高通也看好这种可用在便携式电子产品上的电池前景，很快又追加了400万美元的投资。但是，人们很快认识到，这种商用自装配电池要变成现实还需要过几年，用蒋业明的话说就是：“这种技术还相当初级。”

早在2002年，蒋业明做出了一个可以完全改变公司方向的发现，他用一种不同于用在其他锂离子电池上的材料，即无毒、安全和价格便宜的锂铁离子磷酸盐开始研究，但是这种材料却显出严重的缺点。它储存的能量要比常规锂离子电池中的锂钴氧化物电极材料少，还有，它似乎不适合用在能储十分重要的便携电器上。还有，就是它充电放电都很慢，这就使得它无法用在需要大马力的混合型电动汽车或纯电动车上，后者需要比混合型汽车更多的电池，这种材料不能释放足够的动力。

于是，蒋业明开始通过添加痕量金属元素来改进这种材料。很快，这种材料就可以用相对高的速度放电了，在2002年中期的时候，他飞到加利福尼亚的蒙特里，在一次会议上向人们展示了他的研究成果，在他去开会的时候，麻省理工学院的一个研究生继续做他原来的实验。与此同时，蒋业明按计划发言说：这种材料的充电和放电速度是他原来所宣布的4倍。他说：“在这一点上，我们知道我们有了特别的发现。”

最终，蒋业明证明该材料能以10倍于常规锂离子电池的速度来释放电脉冲。

强有力的起点

2003年，百得公司的代表会见了福勒浦和A123的CEO大卫·维欧，说他们想制造比插在墙上的电动工具更好用的无线缆电动工具，A123的材料似乎就是最佳选择。因为在很短的时间内，它就能为家用线路输送大量电能，此外，还有许多其他特征使其对建筑工地也很有吸引力，比如它充电快(在12分钟内就能充到80％的电量)，而且不像那种用锂钴氧化物所制造的电池，它能在粗放处置下使用，不会起火。

至少这一切在理论上是讲得通的，而当初福勒浦和维欧会见百得代表时，他们手里只有一个电池模型，半克重的材料和一份幻灯片介绍材料，而百得公司需要的是一个能年产百万电池的公司。正如蒋业明所说的：“他们对材料很有热情，但我们所需要学会的是如何能制造出完好的电池。”

然而，在与百得签下最初协议的一年之内，A123就生产出了一种商业化可用电池，到了2005年11月，其最早的产品已经在亚洲的装配线下线。接下来，在不到3年时间里，该公司从造出硬币大小的示范电池一直发展到建成50米长的涂层机，终于建成28000平方米的工厂，现已拥有数百名员工。到了2006年，消费者已经可以买到百得新品专业工具的电池。而后，在很短的时间内，A123公司就达到了年产几百万电池的规模。

给汽车充电

与此同时，通用汽车公司也和丰田公司一样，开始重新考虑将主要技术策略放在混合机车的业务上。混合机车只是在部分时间使用电池，绝大部分的动力还是靠汽油机提供的。通用汽车公司决定研制出一种让消费者日常驾驶完全不用汽油的车子。

虽然一个笔记本锂离子电池在容量耗尽之前可以完全充放电500次，但没有一个车主愿意每过18个月就买一个新电池。根据A：123的预测，他们的电池在每天充电的基础上可连续用超过15年，而且还要比其他锂离子电池更安全。

A123为电动工具设计的电池是圆柱形状的，而为伏特设计的电池是扁平的，这是为了节省空间和更有效地散热。这些电池被组装到一个约2米长的T型电池盒中。今年，这些电池就将被装到机车原型上做路试，今年的晚些时候，A123计划提高电池的产量来满足预期的需要。第一批由A123电池驱动的汽车将于2010年下线(通用汽车也在测试另外一家公司的电池，届时可能二选一或两家的电池都用)。

假如伏特车受到欢迎，电动车最终可以开始起步，那么它们势必会降低温室气体的释放和汽油的消耗。最近一项由美国电力研究所和自然资源保护委员会所做的研究建议，类似于通用汽车公司的电动车能够在2010到2050年之间减少数十亿吨的温室气体。而通用汽车的一项研究则显示，假如在2030年上路的汽车有一半为电动的话，那么，美国的日汽油消耗就将缩减到600万桶。

A123电池的影响可能远远超出伏特车之外。在常规的混合动力车中，A123的新版电池可以输送比一般镍氢电池大得多的动力，而这种电池的体积却仅仅为镍氢电池的1／5。新电池也会让插入式混合机车受益，因为它可以从一个标准的电源插座充电，实际上，A：123的电池也可能会用在充电插入式运动型多用途汽车土星混合车上，土星是一家通用的子公司，这款车将于将于2010年问世。

不管如何设计，未来的汽车都将更多地依赖电力。蒋业明说：“我们还没有做成，现在世面上还没有伏特车，但是无论是对原油供应还是温室气体问题，这种电池都有可能产生巨大的影响。”