彼得·考伊：美国要想弯道超车中国，倒是有一个办法

【文/ 彼得·考伊，翻译/ 刘冶】

“我们公司的电池效率不是很高”，马特奥·哈拉米略（Mateo Jaramillo）在向我介绍他的公司时，顺便提了这么一句。

这听起来挺糟糕的，对吧？

但是能源公司Form Energy的董事长哈拉米略却说，这对他们来说并非是坏事。电池效率是指电池的发电量与充电时注入的电量之比。当然，效率越高越好，但是对于Form Energy公司所瞄准的市场而言，更重要的是降低电池制造成本。

Form Energy生产的电池没有用到昂贵的锂，而是普通的铁——人类在2600年前的铁器时代就已经开始使用了。这款电池的原理就是电池里的铁生锈时放电，充电时则将铁锈还原成铁。

Form Energy的目标客户包括电力公司，他们需要存储大量的电能并在有需求时将其释放出来。世界上很多地方都安装了风力发电机和太阳能发电机，但这些地方的电价基本上都是亏损的：电力公司贴钱给用户让他们使用自己的电，因为贴钱比停止发电成本更低。

Form Energy公司成立于2017年，在马萨诸塞州萨默维尔、旧金山湾区、匹兹堡大都会区和西弗吉尼亚州韦尔顿设有工厂和办事处，致力于开发、制造和商业化突破性的铁空气储能系统，以实现全年可靠、安全和清洁的电网。Form Energy

所以对于电力公司来说，他们需要一个便宜的电仓来存储这些廉价的甚至亏损的电，以便之后再卖出。哪怕这个电仓笨重又低效，对他们来说仍然是一笔好买卖。Form Energy公司八月开始动工他们的第一个商业项目：明尼苏达的非盈利电力合作社大河能源公司（Great River Energy）。

在手机和电动车里可能永远也不会用到由铁和空气组成的电池，但Form Energy并不打算征服每一个细分领域，他们采用的是量体裁衣的策略。

我这篇文章以Form Energy公司开头，部分原因是因为我喜欢从铁锈里获得能量的想法，另一方面则是因为它是众多帮助美国重回电池发展最前沿的美国公司之一。

美国已经让锂离子电池市场从手中溜走。约翰·古迪纳夫（John Goodenough）是得克萨斯大学（University of Texas）的物理学家，他在2019年因为一系列的突破获得了诺贝尔化学奖，其中包括1980年研发出的一款更好的可用于锂离子电池正极的材料。有一家试图将这项技术突破商业化的初创公司，从奥巴马政府手中获得了几亿美元的投资，但他们却倒闭了。2013年，一家中国公司收购了这家破产的初创公司A123。就在美国人纷纷撤离之际，其他中国公司趁机涌入了锂离子电池产业。

如今，中国已经完全主宰了全球锂离子电池的生产，这些电池可以用于电动车、手机、笔记本电脑、无线电动工具等诸多领域。根据韩国研究机构SNE Research发布的数据，今年前七个月，中国企业宁德时代占了全球电动汽车电池产量的38%，。另一家中国企业比亚迪以16%的份额位居第二。在前十名的企业中，没有一家美国企业上榜。

需要提醒的是，中国降低了锂离子电池和给锂电池充电的太阳能板的价格，这对于解决全球变暖问题来说是重大利好。但如果美国企业不仅能购买，也能生产这些能够拯救地球的设备，对美国经济来说也会是重大利好。

好在情况正在变好。在拜登总统的任期内，《两党基础设施法》（Bipartisan Infrastructure Law）和《通胀削减法案》（Inflation Reduction Act）中的奖励措施刺激了电池行业的重大投资，其中就包括投资美国国内的锂离子电池生产能力。美国能源部（Department of Energy）还投入了数十亿美元以发展新的电池，包括前景广阔的、用固体电解质取代液体和凝胶电解质的固态电池。这项措施包含了一份“长时储能攻关计划”（Long Duration Storage Shot），目标是在2030年之前让储能时间超过10小时的电能存储成本，在2020年水平的基础上降低90%。

去年，拜登总统签署了一份行政令，要求“只要在适用的法律下可行，美国政府支持的新技术和新产品应当在美国国内生产”。

哥伦比亚大学的国际能源政策中心（Center on Global Energy Policy at Columbia University）在去年的一份报告中指出，联邦政府的这项措施“效仿了中国十多年前通过供给侧和需求侧补贴和政府支持打造产业链的举措”。

中国在锂离子电池方面的优势是如此之大，以至于我根本无法想象美国会追上中国。不过我很乐于看见美国的电池产业能够满足美国国内的需求。我认为美国要想弯道超车中国，最可能的办法是通过新技术，比如Form Energy公司的铁-空气电池。

中国车用电池生产线 新华社

我喜欢电池设计者的创造力，因为他们能在元素周期表中翻找出拥有理想的电负性和其他性质的元素。美国能源部负责研究和开发的能源高级研究计划局（ARPA-E）正在投资开发电池的初创企业，电池种类包括锂-空气电池、铝-空气电池、锌-空气电池、钠金属电池、钠-β-氧化铝电池、钒氧化还原液流电池甚至普鲁士蓝颜料电池（对，真的）以及一些其他的不是电池的储能技术，比如将水抽到山顶或是通过熔融态的盐存储热量。

“一刀切的做法经不起考验，”俄勒冈州威尔逊维尔ESS公司首席执行官埃里克·德雷塞尔胡伊斯诉我，该公司生产一种铁液流电池（不同于铁空气电池）。“沙拉酱有多少种？很难相信一种储能技术会胜出。”

信息技术与创新基金会（The Information Technology and Innovation Foundation）是一家由科技界资助的智库，自2012年起就在大力宣扬美国应该重点关注电池技术。他们在七月发布的一篇报告中说，美国“应当投资研发以加速技术创新，通过建造充电设施等方式激励消费者选择电动汽车，促进防御性的贸易措施”，以便在电动汽车领域对抗中国。

我与该报告的作者、基金会主管全球创新政策的副主席斯蒂芬·埃泽尔（Stephen Ezell），讨论过中美之间电池产业竞争的未来走向问题。他说：“20年后，当科技政策者回顾这一问题时，将会把这次竞争视为更加强有力的政策能否获胜的代表性案例。我认为既然我们已经将其作为国家的优先事项，我们就会取得成功。”

（原文发布于9月23日纽约时报。）

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