作为IBM“五年五大”最早商业化项目，新一代锂电池剑指何方？

全球知名老牌科技企业国际商业机器公司（IBM）因其完整的研究体系和海量的美国专利，位居全球最具创造力的公司之榜首。自2006年以来，IBM每年都会发布在未来五年内将改变人们工作、生活和娱乐方式的五项新兴技术 ，即“五年五大”。

2020年，IBM的“五年五大”科技项目规划涉及新一代锂电池、二氧化碳转化、仿生化学固氮、可持续半导体电子材料，以及老药品新用途。

IBM的“五年五大”科技项目规划

“新一代锂电池”技术已成为五大科技项目中首个转化为实际应用的项目

众所周知，锂电池发展至今，已被广泛应用于新能源车、消费电子及储能等各大领域。展望未来，锂电池仍然是一条极具确定性的高成长赛道，而且在储能及铅酸电池替代领域潜力无限。

但一个无法回避的事实是，现有锂电池中镉、钴、镍、铅等重金属用量一直居高不下，这也引发了锂电池供应链、安全环保等一系列问题。

高镍低钴引发的镍矿资源争夺战从去年开始就已悄悄打响。

国内外废旧电池循环基地以及生产车间或仓库频频起火甚至爆炸，这些事故敲响了整个电池产业链的安全警钟。此外，电池中重金属若得不到环保处理，一块镍镉电池中的镉便可污染三个标准游泳池中的水。

含有这些重金属电池的报废将带来极高的重金属污染风险和重金属处理成本，依赖于重金属提升性能的电化学体系，无异于饮鸩止渴。

IBM的目标不止于开发提升优异的倍率、高低温充放电、循环寿命等电化学性能的“电源”，更放眼于“能源”和“资源”的可持续发展。

IBM对“新一代锂电池”技术的潜心研究已超过10年。此前，IBM电池实验室宣布采用低成本的替代材料，发明了一种不含重金属的更高效、更安全型电池。

一项全新的技术从实验室研发探索到大规模量产和商业化应用往往充满挑战。从IBM对外公布的资料，可窥得这种“新一代锂电池”的大致研发路径与商业生态圈的构建。

“新一代锂电池”的研发路径

1.人工智能与混合云技术相结合，实现了多学科融合、多数据分享、多实验协作。

IBM以无重金属、提高能量密度、降低可燃性为目标，利用机器学习、深度学习，筛选已知电化学体系专利论文；通过数据强化技术和信息摘要算法，总结新电化学体系材料的理想分子特性。

通过AI算法预测以目标分子为基元砌块的聚合物，并预测代替现有材料的化学反应结果，将待选分子人工合成材料并测试，同时通过云发送指令到IBM化学实验室进行验证，确认电化学体系设计效果。

2.量子计算与混合云技术相结合，利用量子建模，缩短了研发周期。

目前，IBM已着手对锂电池中含有锂分子的磁偶极矩进行建模；针对电化学体系、电池充电、动力电池续航能力等复杂问题进行精确建模。

“新一代锂电池”的商业生态圈

IBM为新一代锂电池应用开发提供雄厚的基础研究支持。

2019年，IBM将其新型锂电技术全球授权给赛得能源，双方签署协议继续联合研发优化此项锂电技术。赛得能源目前在常州设有IBM无钴锂电研发中心。

在IBM新型锂电商业生态圈里，赛得作为锂电制造商，肩负着将此项锂电技术产业化的重任。其他战略合作伙伴还有代表重点客户的德国奔驰公司和代表重点供应商的日本中央硝子集团。IBM与赛得、奔驰、中央硝子一起，共同促进这款电池的商业发展。

Phillip Medina博士是赛得IBM无钴锂电研发中心的首席科学家，曾任职于IBM新型锂电研发实验室。他认为：“目前，赛得实验室研发的立奥电池所具备的高能量密度、高功率密度、低温充电、高安全性等电化学性能，已超越美国IBM实验室的电池雏形。这种立奥电池是一种全新的电化学体系。赛得目前正进行技术细节优化，以满足不断提升的应用场景需求。”

“这将是一场新型储能方式的革命。这种电池不仅不含钴、镍等重金属，采用的材料无毒、无污染、安全且易得，还将深刻改变我们未来的生活方式。” Medina博士表示。

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