清潔能源的遠見卓識者長期以來一直認為，世界需要更好的電池，能夠向電動汽車出售持懷疑態(tài)度的消費者，并在可再生能源上運行電網。然而，未來的電池 - 至少在未來十年 - 幾乎肯定會成為過去的電池。

      不起眼的鋰離子電池在市場上占據了領先地位，競爭技術可能難以趕上。隨著一系列計劃中的新鋰離子工廠在未來五年上線，這一領先優(yōu)勢將會擴大。

      從中國，美國，泰國和其他地方的新工廠涌出的電池將進一步壓低價格，自2010年以來已經下降了85％?；ㄙM在工廠上的數十億美元將成為行業(yè)不斷調整鋰離子電池的強大動力技術，一點一點地改進它，而不是采用別的東西。

      許多創(chuàng)業(yè)公司現在專注于升級鋰離子電池，而不是直接競爭。“我們認為鋰離子電池不會受到干擾，”Ionic Materials公司許可和戰(zhàn)略高級主管Erik Terjesen表示.Terjesen總部位于馬薩諸塞州的公司是幾家試圖完善固態(tài)電池的公司之一，經常被稱為鋰離子可能是繼承者。除其他外，固態(tài)電池有望去除可能導致筆記本電腦和汽車中的鋰電池偶爾著火的易燃液體。

      但Ionic并沒有試圖取代鋰離子。相反，該公司已設計其聚合物電解質，以在現有電池內工作。這意味著所有這些新工廠都可以使用它而無需購買昂貴的新設備。“我們不相信，鑒于對鋰離子的所有投資，人們將把它拋到窗外并從頭開始，”Terjesen說。
      由埃克森美孚公司的研究人員在20世紀70年代發(fā)明并于1991年由索尼商業(yè)化，可充電鋰離子技術已存在數十年?；倦姵赝ㄟ^將帶電的鋰原子或離子通過液體電解質物質，在正極和負極之間來回穿梭來工作。在陰極 - 鈷，鎳和錳中修補不同的材料 - 增加了電池的能量。從無線電話等消費電子產品開始，現在可以在電動汽車中找到并連接到電網。

      “這是一種非常通用的技術，因此每次變得更便宜，就會為它開辟更多需求，”BloombergNEF能源存儲研究主管Logan Goldie-Scot說。根據BloombergNEF的數據，鋰離子電池組的價格在2010年平均達到每千瓦時1,160美元，去年達到每千瓦時176美元，并可能在2024年跌至100美元以下。價格持續(xù)下跌以及業(yè)績改善可能會開辟新市場。

      不是每個人都相信鋰離子電池可以做到這一切。一些大型汽車制造商不遺余力地采用突破性技術，這種技術將使遠程電動汽車能夠在充電時行駛500英里，這最終將說服不情愿的消費者，他們不會在路上耗盡電力。例如，豐田汽車公司擁有的固態(tài)電池專利和專利申請數量遠遠超過其他任何公司，并且其電池業(yè)務投資額為139億美元。

      散裝儲存可再生能源的需求可能需要替代電池技術。雖然特斯拉公司和Dynegy公司等公司已經開始將鋰離子電池插入電網，但這些裝置通常僅供電四小時。美國前能源部長歐內斯特·莫尼茲在2月接受彭博社采訪時表示，這種短期能源儲存無助于整合大量可再生能源。“它不會處理一天，一周，一個月，一個季節(jié)，”Moniz說，他最近共同撰寫了一份報告，要求對電池進行更多的研究投資。“這就是為什么你需要不同的方法。”

      從飛輪到液流電池的許多替代品都未能成功，而市場對鋰離子越來越舒適。例如，加利福尼亞州的Primus Power提供的流動電池可以產生25千瓦的電力，持續(xù)5個小時，首席執(zhí)行官湯姆斯蒂芬表示，對當前設計的改進可以將產量提高到7到8小時。當需要電力時，液流電池將液體電解質泵送通過電池的電池。

      “鋰是短跑運動員，”他說。“Flow是一位馬拉松運動員。”但Stepien承認難以說服潛在客戶押注不那么熟悉的技術。到目前為止，Primus已經部署了30個系統(tǒng)，主要是在過去三年中。斯蒂芬說：“鋰電池更容易上手，風靡一時，每個人今天都會這么做。”

      這種持久力吸引了那些堅持認為鋰離子電池有重大改進空間的企業(yè)家，而不僅僅是增量收益。

      Gene Berdichevsky手中的粉末看起來像炭灰。但Sila Nanotechnologies的聯合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Berdichevsky表示，它可以將鋰離子電池的儲能提高20％或更多。

      “我認為鋰離子絕對可以控制所有存儲，但你真的需要進入新的化學工作才能做到這一點，”他在參觀Sila的舊金山地區(qū)總部時說道，停車場里的一個新特斯拉體育了“我[心]鋰離子“車牌。

      Sila的硅基粉末可以制成陽極。在原子水平上，硅可以比石墨中的碳容納更多的鋰，石墨是最常見的陽極材料，這意味著使用Sila產品的電池可以儲存更多的能量。迄今為止，該公司已籌集了約1.25億美元，并與寶馬集團建立了合作伙伴關系，以開發(fā)該技術。

      Berdichevsky表示，任何提供完全不同的電池架構的競爭對手都將很難進入市場，因為電池制造商建造了他們的工廠并且價格繼續(xù)下降。據BloombergNEF的數據顯示，在電動汽車產量增加的推動下，全球鋰離子電池制造能力在過去五年中幾乎翻了三番?，F在的容量為302.2千兆瓦時，另有603.8吉瓦時的電廠計劃在未來五年內開放。

      “制造規(guī)模的效率令人難以置信，我認為人們會錯過這一點，”Berdichevsky說。“這是一項很多的投資，我們可以駕馭這些軌道。任何能夠駕馭這種軌道的人都會比那些說“我們要徹底改變軌道”的人擁有更光明的未來。