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近年来,欧洲在电池产业作出了一些大胆尝试,也出现了几次备受瞩目的失利。
瑞典的北伏(Northvolt)和挪威的 Morrow 均已申请破产,而欧洲亦担心自己错过了另一场技术转型。
随着越来越多交通运输和工业活动从化石燃料转向电力,电池很可能会成为一项增长型产业。
然而,新产品推向市场所需的时间,加上激烈的竞争,尤其是来自中国的竞争,意味着需要承担相当大的风险。
答案会否存在于几乎小得难以想像的尺度之中?愈来愈多投资者和研究人员认为确实如此。
一纳米(nanometre;奈米)等于十亿分之一米,正是在这个层级上,一些最具影响力的工作正在进行。
荷兰科技公司 LeydenJar 行政总裁克里斯蒂安·鲁德(Christian Rood)表示:“如果你能够把这项技术做成,它将影响许多产业,但这是一门高风险的生意。”
LeydenJar 以18世纪电池前身“莱顿瓶”命名,该公司利用一种称为等离子体沉积的技术,制造更轻、更高效的负极材料,而负极是所有电池的重要组成部分。
矽(Silicon;硅)是一种用于负极的高效且廉价材料,但纯矽会在电池运作和充电过程中膨胀和收缩,导致其出现裂纹。
然而,透过等离子体沉积(plasma deposition)技术,LeydenJar 可以逐层制造出超薄纯矽箔,能够抵抗开裂,从而显著提高电池寿命、充电速度和能量密度(根据 LeydenJar 的数据,最高可提升50%)。
鲁德说:“一般来说,纯矽负极(pure silicon anode)会分崩离析,但这项技术保持稳定,因此这是一项非常出色的发明。”
“我们解决的是电池产业的瓶颈。”

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商业规模生产将于2026年底开始,但要走到这一步已经花了10年时间,这正是所谓深科技(Deep Tech)创新所需时间和投资的典型例子。
LeydenJar 的工厂位于荷兰城市埃因霍温(Eindhoven),这并非巧合。该地亦是艾斯摩尔(ASML;阿斯麦)及其他重要晶片产业企业的所在地。
鲁德表示:“许多人从理论上谈论生态系统;我可以告诉你,这是我们竞争优势的来源之一。”
“真正让我们与众不同的是半导体与电池领域之间的交叉融合。当你在实验室证明原理之后,产业化需要你与半导体技术及供应商合作。”
“这代表很多风险,但也带来大量机会,不论是在专利方面,还是在保护整体知识产权方面。而在美国或中国,要做到这一点困难得多。”
在荷兰以及更广泛的欧洲地区,有多家规模较小的深科技初创企业正寻求在电池市场发展纳米技术(nanotechnology)。
其中之一是位于荷兰代尔夫特(Delft)的初创公司 Powall,该公司正在开发商业规模设备,用于为当今电池原材料粉末进行纳米涂层。
同样地,尺度极其微小,而这项技术同样源于半导体产业。
单个粉末颗粒以微米计量,而涂层则以纳米计量,涂层透过一种称为原子层沉积的技术施加。
Powall 行政总裁罗德里克·科伦(Roderik Colen)告诉我,这套系统为调整和提升当今电池性能提供了多种可能性。
科伦解释说:“你的电池在使用数千次后性能会下降,而采用纳米涂层可以减缓这种性能衰退或老化。”
“你可能拥有一种令人兴奋的新材料,具备更高容量或快速充电能力,所有这些创新发展通常都在某一方面表现非常出色,但耐久性却存在问题。”
而这意味着它们永远无法成为商业产品。
“这正是我们介入的地方,我们提供保护性涂层,实际上使这些新材料变得可行。”
粉末和涂层材料由气体运载,并透过化学反应结合。
科伦表示,这是一个精确但灵活的过程,几乎可以无限调整。
“你可以非常精准地控制涂层厚度,而这会对性能产生影响。”
无论是 LeydenJar 还是 Powall,都没有试图自行制造完整电池,而两家公司都与亚洲客户建立了商业合作关系。
但 LeydenJar 的鲁德表示,像他们这样的公司可以巩固欧洲在这场全球竞赛中的地位。
“最容易比较的例子是半导体产业,那里确实存在一场争夺最佳晶片技术的竞赛。”
“ASML 并不生产晶片;它专注于晶片生产中的关键步骤,因此能够在整场半导体竞争中拥有一席之地。”
“这也是我们的目标,也就是让我们的电池负极独一无二,从而在供应链中占据重要地位。”
那么,这些抱负如何配合欧洲在电池产业方面的目标呢?
亚历山大·布朗(Alexander Brown)在总部位于柏林的独立智库墨卡托中国研究中心(Mercator Institute for China Studies, MERICS)担任高级分析师。
“我认为让供应链中的一部分设在欧洲是很好的,如果那部分能够是技术非常先进、并有机会带来高利润的环节,那就更理想。”
但他警告说,虽然“合作与竞争可以同时存在”,尤其是中国仍将持续努力减少对其他地区的依赖。
“中国正非常努力地开发本土技术替代方案,包括这些利基技术。”
“中国希望取代 ASML 并不是甚么秘密,他们正非常努力朝这个方向迈进,而且最终实现这个目标并非不可想像。”
“因此,我认为欧洲在开发精良、高品质产品方面拥有传统优势,而这些产品可以在全球各地找到市场。”
“但我也认为,这不应成为(欧洲政策制定者)唯一的策略。”
在如此专门化的领域工作,其挑战不仅限于技术层面。
LeydenJar 已经达到商业规模,但鲁德表示,在欧洲筹集资金并不总是容易。
鲁德说:“欧洲有足够的资金,但其风险承受态度与亚洲和美国有很大不同。”
他解释:“这意味着像我们这样的公司必须同时与不同资金来源合作。”
他列举了政府补助、债务融资、欧洲投资银行的支援,以及愿意购买公司股份的投资者。
鲁德说:“他们设下许多具挑战性的条件,而且都希望进行自己的尽职调查。这是一项艰巨工作。”
Powall 的科伦表示,欧洲--尤其是荷兰--是一个“创新强国”,而只要愿意承担风险,电池技术能为欧洲提供发挥影响力的机会。
“这是一个相对年轻的产业,各地都在兴建工厂。他们正在寻找合适的技术。因此你有机会发挥重要作用,因为需求规模非常庞大。”
也许欧洲在这项产业中的位置,不在于建设庞大的超级电池工厂,而是在规模光谱的另一端。
正如科伦所说:“微小改变,可带来巨大差异。”
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