电池黑客在车库中构建未来 - 彭博社

插图：多萝西·甘布雷尔从车库开始的革命并不新鲜。大卫·帕卡德和威廉·休利特在一间单车棚中启动的合作伙伴关系，后来发展成惠普公司，这里被称为硅谷的诞生地。

所以杰森·休斯可能发现了一些东西。

在新泽西州德普特福德郊区的一间杂乱的四车车库里，休斯花去了去年大部分时间 破解一块重达1400磅的电池，这块电池是从一辆报废的特斯拉Model S中回收的，并将其重新改造成一个可以存储他太阳能系统能量的堆叠阵列。他的电池改造解决了间歇性的问题，因为他的绿色电力将在他需要时，无论白天黑夜、风雨晴天都能使用。

作为一名日间交易员，这位31岁的年轻人并不想拯救世界。他只是想脱离电网。他做了功课，得出结论，现成的电池还没有他所需的重量。

特斯拉电池的尺寸如同床垫——在锂离子电池中算得上庞然大物——即使它花费了他2万美元和数百小时的调试才能使其正常工作。“这将是我的电力公司，”他说。

杰森·休斯花去了去年大部分时间破解一块重达1400磅的电池，这块电池是从一辆报废的特斯拉Model S中回收的，并将其重新改造成一个可以存储他太阳能系统能量的堆叠阵列。

摄影师：克里斯·基恩/彭博社在他对电池的痴迷和雄心中，休斯实际上象征着更宏大的事物。他是一个前所未有的全球努力的一部分——相当于一种科技时代版的曼哈顿计划，该计划建造了原子弹——旨在增强、转变和重新定义谦逊的电池，使其成为能够深刻改变全球能源范式的元素。

考虑一下位于芝加哥郊区的联合能源存储研究中心的紧急努力。根据乔治·克拉布特里（George Crabtree）的说法，研究人员希望在五年内创造一种或多种电池类型，“能够以五分之一的成本存储至少是今天电池五倍的能量”，他是一位和蔼的银发科学家，负责美国能源部支持的电池研究项目。

哈佛大学、麻省理工学院、埃隆·马斯克的特斯拉汽车公司等前沿科技公司以及大量初创企业都在参与其中。一些公司寻求将锂离子电池的容量翻倍，并大幅降低成本，锂离子电池是iPhone和电动车的标准配置。其他公司则在开发使用新型化学物质的超大规模电池系统，这些系统可以廉价存储足够的能量来为整个城市供电。

电池企业家们甚至开始像革命者一样谈论。“电池公司改变世界动态的能力让我们感到兴奋，”加利福尼亚弗里蒙特的初创公司Imergy Power Systems Inc.的首席执行官比尔·沃特金斯（Bill Watkins）说。“我们实际上可以在这里产生重大影响。我称之为能源的民主化。”

作为西部数据科技公司（Seagate Technology PLC）的前首席执行官，沃特金斯（Watkins）可以从经验中谈论技术的重大变革。1980年，一款五兆字节的西部数据硬盘驱动器使软盘过时，成为了1500美元的个人电脑附加设备。如今，存储两兆字节数据的硬盘——相当于两百万兆字节——零售价格已低于200美元。

推动电池革命的主要因素是屋顶和其他形式的太阳能的惊人增长，以及可再生能源倡导者意识到存储是变革性拼图中滞后的部分。太阳能现在为相当于350万美国家庭的电力提供支持，并占去年新安装电力容量的34%。根据风能基金会的资料，风能为相当于约1470万美国家庭提供足够的电力，约等于52个燃煤发电厂的发电量。

电池容量和成本的指数级突破将消除大规模采用可再生能源的限制，成为应对气候变化、降低碳排放的强大武器，并可能为赢家带来数十亿美元的利润，更不用说名声了。对可再生能源的批评是，尽管化石燃料可以持续供电，但当阳光不再照耀时，太阳能会减弱，而当风不再吹时，风能也会消失——除非你有办法存储多余的能量以备需要时使用。

“阻碍太阳能和风能发展的不是它们的可用性，而是产生可再生能源的技术远远领先于全天候存储和部署的能力，”来自联邦阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）联合中心项目的克拉布特里（Crabtree）说。

能源革命的预言当然总是伴随着警告，一些研究人员指出，电池存储和成本的指数突破已经被预测了十多年，但仍未到来。“在所有这些人们推广的其他电池技术中，有多少是真实的？”新斯科舍省达尔豪斯大学的教授杰夫·达恩说，他仍在努力制造更强大、更便宜的锂离子电池。“这一切仍有待观察。”

虽然像休斯这样的黑客捕捉到了电池潜力的兴奋，但他们的存在证明便宜的家庭电池尚未在家得宝上市。

也就是说，特斯拉的马斯克在二月份宣布，公司将很快推出一种可用于家庭和企业的消费电池。特斯拉将这一努力视为“每年数十亿美元的业务”，根据特斯拉网站上发布的该公司固定储能部门的职位描述。

还要记住，反对者不断告诉德克萨斯州的乔治·米切尔，水力压裂革命的父亲，经济上从紧致页岩层中挤出石油和天然气是不可能的。压裂技术颠覆了能源世界。还要记得，看到第一款公文包大小的手机的人们嘲笑这种东西永远不会被广泛采用。现在，几乎每个美国二年级学生都有一部。

简单地计算联合中心项目的雄心——以当前成本的五分之一制造五倍容量的电池——展示了风险和前景。电动汽车在一次充电后将行驶超过400英里，而不是现在日产聆风的平均84英里——比许多汽油动力汽车更好。

更便宜的电池意味着你可以以与廉价汽油车型相同的价格将电动车开出车行，使其真正成为主流。而且，选择用太阳能为其充电，车主将能够在不停车的情况下驶过当地的埃克森加油站——甚至不必向公用事业公司支付一分钱。那么，谁还需要电网或石油公司呢？

在本月的日内瓦国际汽车展上，著名的奢侈英国汽车制造商阿斯顿·马丁——詹姆斯·邦德所喜爱的品牌——表示它要求工程师们生产他们认为的“奢华GT驾驶的未来”。他们推出的是一款电动DBX概念车，采用锂硫电池供电，无需汽油。

同样，正如休斯的特斯拉黑客已经展示的那样，家庭和企业将成为自己的电池前沿。廉价、强大、紧凑的电池阵列的推出可能会从根本上改变消费者与电力公司的关系。将太阳能与电池连接的房主和公司可以全天候自我发电，如果他们选择这样做，可以像休斯想要做的那样——解雇他们的电力公司。

由马斯克支持的屋顶太阳能安装公司SolarCity Corp.已经开始提供与特斯拉制造的锂离子电池配对的家庭屋顶太阳能系统。根据GTM Research的预测，太阳能电池组合有望成为一项大生意，预计到2018年销售额将达到10亿美元。

前瞻性的公用事业公司甚至可能参与其中，建立庞大的电池阵列，以消除他们收集太阳能和风能的障碍，因为这些能源可以随时储存和使用。撇开经济因素不谈，想想公用事业公司自愿转向绿色能源所带来的政治红利。

所有这一切可能比大多数人意识到的要早得多。“电力市场将在未来10-20年内被颠覆，太阳能和电池将推动这一变化，”瑞士银行UBS在2014年8月的一份报告中表示。汽车行业和石油公司也可能如此。

在杰森·休斯的特斯拉黑客事件中，这感觉像是一个变革的时刻。化石燃料电网曾是一个奇迹，但它的时代已经来临，技术精明的人们——迅速成为我们中的大多数——正在寻求连接到新事物。“我不会在我的地下室钻油和精炼汽油，”休斯说，“但我可以安装太阳能电池板并驱动我的汽车。”

休斯在特隆德·阿尔维德·罗斯维克身上找到了志同道合的灵魂，罗斯维克住在距离新泽西近3800英里外的挪威奥斯陆。他们从未见过面，但罗斯维克通过一个互联网论坛找到了休斯，在这个论坛上，特斯拉车主们交换关于寻找充电站到自助维修的经验。

正是在那个论坛上，休斯详细记录了他的改装工作，罗斯维克完成了自己的项目后也参与其中。尽管特斯拉员工认为休斯的项目“相当酷”，但他们拒绝为他的项目提供建议，他说。

挪威的电动车销售情况良好——在一月份占所有销售车型的18%——因为这个富含石油的国家也有欧洲最高的燃油价格，这是高额税收的结果。电动车主最大的好处之一是可以在空的公交车道上快速行驶，而燃油车则在交通堵塞中停滞不前。电动车还可以免除销售和注册税。

特斯拉在挪威也很受欢迎，但罗斯维克最终获得了一座来自日产聆风的电池厂。他花了一个周末时间破解聆风的电池组，并将其连接到一组面板上——这使他在夏季可以全天候使用太阳能。

他估计整个系统，包括从撞毁和废弃的聆风中回收的电池，花费不到60,000克朗（7,732美元）。

罗斯维克和休斯一样，并不是工程师，尽管他有技术培训——他获得了修理电视和电子产品的认证。他对挑战显得很淡定。“我不会说这真的很复杂，”他说。“我从未接触过锂电池，但稍微用谷歌搜索一下就不难。”特斯拉表示将在接下来的几个月中提供更多关于其储能产品的信息。日产不想讨论黑客对其聆风电池的改造，但一位发言人表示，该公司已经研究了这些电池的第二次使用潜力，实际上在其位于田纳西州富兰克林的日产美国办公室外有一个与聆风电池组相连的太阳能阵列。

虽然这可能并不困难，但许多黑客的改造工作完全属于“请勿在家尝试”的范畴。正如2013年波音787客机上的电池过热问题所示，强大的锂电池即使在专业人士手中也可能不稳定。在最坏的情况下，高温可能导致“热失控”，这是一种自我维持的反应，可能导致剧烈爆炸。

回到美国，休斯毫不畏惧。他和他的未婚妻阿什莉最近搬到了北卡罗来纳州希科里的一个4550平方英尺的房子里。他正在安装36块太阳能电池板在屋顶上，另外66块在后院。凭借第二个特斯拉电池，他认为可以将房子完全脱离电网，即使在阳光很少的情况下，也能提供一周的备用电力。

日间交易员杰森·休斯正在为北卡罗来纳州希科里的接线盒铺设电线，这些接线盒用于将捕获的太阳能转换为存储在特斯拉汽车公司电池中的能量。摄影师：克里斯·基恩/彭博社总的来说，这是一种大规模的、成熟的家庭实验版本，休斯在五年级时与父亲一起进行，连接简单的太阳能电池板为汽车电池充电，然后为他们的咖啡机、微波炉和世嘉创世纪游戏机供电。

虽然邻居们可能会觉得这种设置很奇怪，但休斯坚信，随着高性能电池变得更便宜，他的想法会传播开来。“我看不出这怎么可能不发生，”他说。“我现在为自己所做的，20年后将会变得相当普遍。”

或者正如联合中心电池项目的克拉布特里所描述的正在进行的转变，“房主们会开始说，‘嘿，没有什么能阻止我在屋顶上放一个太阳能电池板，在地下室放一个电池。’而这将通过实践不断完善和改进，最终由公民创新者来实现。”