可使用500年的电池或将成为AI数据中心的新福音

来源：环球市场播报

杰夫・达恩在达尔豪斯大学的实验室。

　　如果电池可以永久使用会怎样？

　　特斯拉一位核心顾问带领的研究团队发现，普通锂离子电池在充放电超过 2 万次后，仍能保留 80% 以上的容量。这大约相当于 700 万英里的行驶里程，或是普通用车场景下约 500 年的使用寿命。实际上，这类电池几乎可以永不衰竭。

　　有什么隐患吗？加拿大新斯科舍省达尔豪斯大学荣誉退休教授杰夫・达恩表示，基本没有明显短板。他带领一组博士及博士后研究人员完成了这项长寿命电池研究，相关论文已于上周发表在《电化学学会期刊》上。达恩同时也是特斯拉的核心电池顾问，而特斯拉正是达尔豪斯大学该实验室的主要资助方。

　　达恩表示，这类电池只需 “温和使用”：通过冷却系统将温度控制在华氏 80 度（约摄氏 26.7 度）以下；电量仅充至约 70%，长途出行时才充满；并且通常采用慢充模式 —— 该研究中的电池充满电约需 3 小时。

　　做到这些之后，你就可能拥有一块近乎永久的电池。“简直太不可思议了，这太疯狂了，” 达恩说，“数据表明这些电池极其耐用。我们现在一天做 12 次充放电循环，已经持续了 8 年，简直难以置信。”

　　电动汽车厂商对此仍持保留态度。行业通常为车载电池提供 8 年或 15 万英里质保。如果达恩的研究结论得到证实，意味着现有质保条件远未反映电池真实寿命。电池在电网扩容规划中已占据重要地位，而未来这一作用还将大幅提升。

　　电力公司可在用电高峰时段调用电动汽车内的电池，满足电网需求。当电动汽车达到使用年限后，电池还可拆出并装入大型集装箱，为数据中心提供长周期的备用电源，迎来第二次漫长的使用寿命。

　　达恩研发的电池采用镍锰钴（NMC）三元材料体系。该论文对当下全球流行的磷酸铁锂（LFP）电池提出了颠覆性反驳。LFP 电池深受中国车企青睐，占据全球电动汽车装机量的一半以上，也几乎是 AI 数据中心、电网及家庭储能的唯一选择。尽管西方车企大多采用性能更强的 NMC 电池，但也正越来越多地转向 LFP 路线。

　　LFP 备受推崇的原因在于其成本普遍低于 NMC，低温性能更优，且不含镍、钴，供应链瓶颈更少。业内资深人士也普遍认为，LFP 的充放电循环寿命远高于 NMC。

　　但达恩指出，这种关于循环寿命的说法并不成立：NMC 电池的循环寿命其实更长。

　　达恩在这场争论中可以说存在个人利益关联 —— 他是 NMC 技术的共同发明人。不过他也表示，达尔豪斯大学拥有 40 人的电池实验室，鉴于 LFP 应用广泛，团队也在同步优化其性能。

　　达恩对长寿命 NMC 电池的研究至少可追溯至 2019 年，当时他发表论文宣布研发出可行驶 100 万英里的电池，引发行业轰动。包括我在内的各大媒体头条纷纷报道 “百万英里电动汽车时代来临”。

　　而此次的新突破在于，部分电池已持续运行 6 年、7 年甚至 8 年，性能仍在不断被验证。

　　将电动汽车电池接入电网的构想最早源于 1997 年特拉华大学教授威利特・肯普顿的一篇论文。他指出，美国 2 亿辆汽车 95% 的时间处于闲置状态，其大部分价值被浪费。肯普顿写道，一旦电动汽车普及，电力公司应利用车载储能。

　　这一理念后来发展为虚拟电厂。电力公司可在电网高峰或极端天气时调用汽车与家庭电池。可再生能源研究机构彭博新能源财经称，相关试点项目已在美国加州、英国及中国开展。

　　但所有方案的核心症结始终是：大量电动汽车车主是否愿意参与。毕竟，没人愿意损耗车辆最昂贵的部件 —— 电池。一旦电池损坏，更换成本高达数千美元。

　　达恩表示，达尔豪斯大学的研究结果表明，电动汽车车主即便每天将车辆接入电网，电池容量也几乎不会衰减。

　　在荷兰城市乌得勒支开展的一项试点中，雷诺旗下安沛部门发现，即使用车网互动最频繁的用户，对电池容量的消耗也微乎其微。安沛统计了六个月内用户每日向电网送电的总量，仅相当于电池满充满放 20 次的电量。

　　如果乌得勒支的实验能反映车主的真实使用习惯，那么这些电池的寿命甚至能长于电网系统本身的使用周期。

　　仍存在一些维护问题：电池电解液 —— 充放电时负责输送锂离子在电极间穿梭的液体 —— 长期使用可能干涸或泄漏。论文作者建议采用金属圆柱或方形电池，这类电池比软包电池更不易泄漏。

　　能源研究机构 CRU 集团的电池分析师马克斯・里德表示，研究团队还在电池中注入了远高于常规用量的电解液。

　　该实验室仍在对三颗独立 NMC 电池进行测试。达恩团队以每天约 8 次的频率对其充放电，已持续 7.5 年。在此期间，电池仍保留高达 87% 的初始容量。论文预测，在容量降至 80%（行业通用报废标准）前，还可再使用 2.5 年。

　　届时，其充放电次数将相当于行驶 960 万英里，足够普通使用 685 年。

　　“归根结底，这类电池寿命如此之长，如果不用于车网互动和二次利用，就是白白浪费价值。” 达恩说。