十年磨一剑：大众凭借电池的革命性突破超越特斯拉

今天药忘吃喽~ 2022-12-13 00:44 64阅读 0赞

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图源：unsplash

20世纪70年代早期，在手机、手持摄像机、笔记本电脑或现代电动汽车出现之前的几十年，科学家们发现了元素周期表上最轻的金属——锂，它可以用来制造一种新型电池。

埃克森石油公司（Exxon）的研究人员想要从石油转向其他领域，于是他们开始了一系列制造锂电池的实验。他们常常需要给消防部门打电话，因为这种挥发性极强的元素容易起火并炸毁实验室。

从那时起，即使研究人员已经设法使便携式电子设备的大规模锂离子经济成为可能，但他们仍局限于将少量金属碎片插入iphone、特斯拉汽车和 chromebook 的电池中。纯锂一直是人们心目中的“圣杯”——利用目前已知的原理和技术，纯锂可能成为最好的消费电池，但由于无法在不发生火灾的情况下部署这种金属，因此设想总是无法得以实现。

现在，美国加利福尼亚州圣何塞一个“10岁”的创业公司Quantum Scape在一次采访中郑重声明，它已经解决了锂问题，并且德国汽车制造巨头大众有望在2025 年之前实现纯金属锂电池的汽车驶上道路。

Quantum Scape首席执行官贾格迪普·辛格（JagdeepSingh）也宣布，该公司将通过所谓的SPA （特殊目的收购公司）于第四季度在纽约证交所上市。辛格说，上市后的估值将达到43亿美元。在SPAC中，公司可以通过与现有的上市壳公司合并而上市。

大众汽车已证实了这一重大突破。不过辛格强调，Quantum Scape 的科学家们还有很多工作要做 : Quantum Scape 必须将实验室电池升级为多层电池，而且在这个过程中可能会出现很多问题。但如果成功解决了这些问题，其商业效益可能无比大，大众汽车和Quantum Scape将立即在竞争激烈的电池和电动汽车行业取得领先地位。

Quantum Scape电池可以使电动汽车单次充电行驶距离增加50%，由它驱动的大众汽车势必成为成功的电动汽车。马里兰大学教授保罗· 阿尔伯特斯（Paul Albertus）说：“成为第一名意义重大。”

信息时代大多数技术都是相对较新的：这一切都源于1948 年贝尔实验室发明的晶体管，而当今最重要的技术——广泛商用的智能手机——只有13 年的历史。

电池则不然，铅酸蓄电池发明于1859 年，目前仍然用于地球上几乎所有的机动车辆。现代锂离子电池的核心发明于1980 年，10 年后被索尼公司（Sony）商业化。多年来，索尼电池被其它许多制造商复制，这种电池只允许少量的锂在两个电极之间穿梭，永远不会有发生爆炸的风险。

从那以后的 30 年里，锂离子电池慢慢变得越来越便宜，功率也越来越大。它们带来了iPhone 革命和特斯拉现象。但是研究人员从未停止过对纯金属锂的思考，纯金属锂可以使电动汽车和传统汽车一样便宜。在每年的项目中，美国能源部和世界各地的实验室都会资助相关研究，试图取得突破。

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图源：unsplash

但有两个问题无法解决。其一是金属锂如果接触到液体，可能会爆炸；其二是，它在电池内部形成了带刺的针，刺穿了两个电极之间的塑料分隔器，从而导致短路。

2010年，卡内基梅隆大学的文卡特·维斯瓦纳森（VenkatViswanathan）教授在斯坦福大学攻读机械工程专业的研究生课程。这位教授就是弗里德里希· 普林斯（Friedrich Prinz），他的一个同学叫蒂姆·霍尔姆（TimHolme）。

辛格当时已经是硅谷著名的企业家，创办了一家名为Infinera 的公司，他也来旁听这堂课。维斯瓦纳森说，在一个学期里，他们就一种“新的量子储能方法”进行了激烈的讨论。同年，QuantumScape 诞生，并雇佣了普林斯，霍尔姆和“班上其他大部分人”，维斯瓦纳森本人也在2015年签约成为一名顾问。

时机恰到好处。2009年，一家总部位于波士顿的电池初创企业A123成为最大的IPO，价值 3.71 亿美元。电池行业的创业公司开始崭露头角。从东海岸到西海岸，新奇的锂离子电池成为人们参与的最热门项目之一。

部分资金来源于美国总统奥巴马，他从经济危机后的刺激计划中拨款24 亿美元，用于创建美国本土的锂离子电池产业。但是有太多的夸大其词和明面欺诈，通用汽车和戴森(英国真空吸尘器公司)都曾梦想进军电动汽车领域，但都遭到了拒绝。

普林斯和霍尔姆创造了一个称之为“全电子电池”的概念，许多同事都认为这是一个古怪的想法。但是这个想法却吸引了凯鹏华盈（KleinerPerkins）、科斯拉风险投资公司（Khosla Ventures）和比尔·盖茨（BillGates）等投资者，他们为这家初创公司投入了数千万美元。普林斯和霍尔姆也获得了150万美元的联邦拨款来开展他们的创意研究。

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图源：unsplash

不久之后，QuantumScape 就发现质疑者是对的。他们放弃了全电子电池，转向困扰传统电池界的最大问题——金属锂。QuantumScape 完全在进行秘密研究，之所以能做到这一点是因为资金充裕，仅大众汽车（于2012 年建立合作关系）一家公司就分批投资了 3 亿美元。

辛格表示，风险资本投资是关键，它为这家初创公司赢得了10 年的时间来解决一个问题，超越了2400M和Solid Power 等竞争对手。

辛格拒绝透露细节，但他说Quantum Scape的科学家们最终发现了一种新材料，解决了大部分问题。尽管如此，要使电池能够工作，团队还有“数百个”障碍需要克服。辛格说，现在他希望公司的崛起能够点燃新竞争对手的狂热——“人 们会知道这是可行的，并且最终会有竞争。”

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