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AdamHayes是一位擁有15年以上華爾街體驗的金融作家，作為衍生品貿易商。除了他廣泛的衍生交易專業知識，亞當是經濟學和行為金融的專家。亞當在新學校獲得了社會研究和博士學位的經濟學。來自威斯康星大學-麥迪遜社會學。他是CFA憲章校長，並舉辦芬蘭系列7和63次牌照。他目前在耶路撒冷的希伯來大學研究和教導。

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adamhayes

2019年6月25日更新

隨著對移動計算和全電動車的需求增加，電池技術的局限性呈現出障礙。在意大利物理學家AlessandroVolta的1790年中發明，電池是眾多小工具，設備和機器的主力。

由於消費者設備在充電之前變得更小而且不間斷使用更重要的是，電池也越來越重要，使得集小型化和更節能。然而，這已被證明是一個技術障礙，如果超過，將成為明天的高科技經濟的重要和有利可圖的發展。

電池技術

所有電池依賴於兩種不同材料之間發生的還原和氧化（氧化還原）的基本化學反應。這些反應容納在封閉和密封的容器中。陰極或正末端由陽極或負端子減小，其中發生氧化。通過電解質物理地通過電解質分離陰極和陽極，該電解質允許電子容易地從一個端子流到另一個端子。這種電子流導致電位，當電路完成時允許電流。

一次性消費電池（稱為主要電池），例如由Energizer（ENR）等公司生產的AA和AAA大小的電池，依賴於不利於現代應用的技術。對於一個，它們不是可充電的。這些所謂的鹼性電池利用二氧化錳陰極和鋅陽極，由稀鉀電解質分離。電解質在陰極中的二氧化錳與氧化鋅離子反應時氧化陽極中的鋅，以產生電力。逐漸地，反應副產物在電解質中積聚，留下氧化的鋅量減少。最終，電池模具。這些電池通常提供1.5伏的電力，可以以串行方式排列，以增加該量。例如，兩個AA電池系列提供三伏電。

可充電電池（稱為二次電池）以相同的方式工作，利用兩種材料之間的還原氧化反應，但它們還允許反應反向流動。當今市場上最常用的可充電電池是鋰離子（獅子），儘管在尋找可行的可​​充電電池的各種其他技術中也嘗試了各種其他技術，包括鎳氫（NiMH）和鎳鎘（NICD）。

NICD是第一個用於大規模市場使用的商業上可充電電池，但遭受只有有限數量的充電。NIMH取代了NICD電池，並能夠更頻繁地充電。不幸的是，他們的保質期非常短，所以如果在生產後不久不使用，它們可能是無效的。獅子電池通過進入一個小容器來解決這些問題，具有長期保質期，並允許許多費用。但是，獅子電池不是在移動設備和筆記本電腦等消費電子產品中最常使用的。這些電池比一次性鹼性電池更昂貴，通常不符合AA，AAA，C，D等傳統尺寸

大多數人熟悉的最後一種可充電電池是液體鉛酸電池，最常用為汽車電池。這些電池可以提供大量功率（如冷啟動汽車），但含有有害物質，包括用作電解質的鉛和硫酸。這些類型的電池必須小心處理，以免污染環境或對處理它們的人造成身體傷害。

目前電池技術的目的是創建一種可以匹配或改善獅子電池的電池的電池，但沒有與其生產相關的沉重成本。在鋰離子家庭內，努力集中在增加額外成分，以增加電池的效率，同時降低價格標籤。例如，現在在許多手機，筆記本電腦，數碼相機和可穿戴產品中找到鋰-鈷（LiCoO2）佈置。鋰-錳（LiMn2O4）細胞最常用於電動工具，醫療器械和電動動力，例如電動車輛中的電動機。

目前，有團隊進行研發，以增加鋰基電池的性能。鋰-空氣（Li-Air）電池是一個令人興奮的新開發，可以允許更大的能量存儲能力-比典型的獅子電池更高的容量增加10倍。這些電池通過使用游離氧來氧化陽極，從字面上“呼吸”空氣。雖然這項技術似乎很有希望，但有許多技術問題，包括快速積累的性能減少副產品和“突然死亡”的問題，其中電池在沒有警告的情況下停止工作。

鋰金屬電池也是一種令人印象深刻的發展，優點比目前電動車電池技術更高的能量效率近四倍。這種類型的電池也能生產昂貴得多，這將降低使用它們的產品的成本。然而，安全問題是這些電池可以過熱，導致火災或爆炸如果損壞的主要關注點。正在進行的其他新技術包括鋰-硫和矽碳，但這些細胞仍處於研究的早期階段，並且尚未商業上可行。太陽能電池周圍還發生了幾種發展。

投資電池技術

如果在這些令人興奮的新方向上耗費電池技術時，它將降低消費電子產品的生產成本和由特斯拉電機（TSLA）生產的電動車輛。Tesla最近宣佈建造一個“千兆夫妻”，不僅可以生產更多的車輛，而且還與日本電子巨頭松下（ADR：PCRFY）一起生產自己的獅子電池。通過將電池製作問題置於自己的手中，特斯拉可能已經找到了獲得電動汽車和電池技術的投資暴露的好方法。

電池技術市場有點近視與新技術，發展和夥伴關係轉移到行業的新技術，發展和夥伴關係。Visiongain的“2018年前的20次鋰離子電池製造公司”為電池技術市場及其頂級製造商提供了大量洞察力。報告中的公司包括以下內容：

  • A123SystemsInc.

  • 汽車能源供應公司（AESES）

  • 中國航空工業公司（AVIC）

  • BydCompanyLtd。

  • CBAKEnergyTechnologyInc.

  • 嵌入式Amperex科技有限公司（CATL）

  • GSYuasaCorporation

  • 合肥無福高科技電力有限公司

  • HitachiChemicalCo.，Ltd。

  • Johnson控制國際PLC。

  • LGChem

  • MicrovastInc.

    • PanasonicCorporation
  • SAFT電池

  • 三星SDI有限公司

  • TDKCorporation/安培科技有限公司（ATL）

  • teslainc。

  • 天津麗珊電池聯合股份有限公司

  • 天騰電力國際有限公司

  • 東芝公司

電池行業中的其他值得注意的名稱包括以下內容：

  • ArotechCorp（Artx）開發和分銷鋰和鋅-空氣電池，並在客戶中核實美國軍隊。

  • PolyporeInc.（PPO）生產主要用於工業和醫療用途的高度專業化的鋰聚合物電池。

  • Ener1（OTCMKTS：HEVVQ）是一家替代能源公司，擁有多數擁有的合資企業，具有Delphi汽車（DLPH），為電動汽車創造電池解決方案。

  • HaydaleGrapheneIndustriesPLC（LON：海德）是一家利用納米技術和物料圖形的英國公司e在其他方面生產石墨烯電池。

    • 施加的石墨烯材料（OTCMKTS：APGMF）還對石墨烯的應用進行了研究。

  • ensersys是一款純粹的電池播放。它目前是全球最大的工業電池製造商。

還有全球X鋰電池和電池技術ETF（點亮）。該ETF旨在追踪源全球鋰指數，並提供促進主要貿易公司的多元化公司，這些公司主要專注於鋰，包括鋰電池的採礦，鋰電池精煉和電池生產中的鋰。截至2018年10月，LITETF中的頂級持股包括：

  • FMCCORP18.06％

  • AlbemarleCorp17.64％

  • 三星SDICoLtd7.40％

  • enersys6.91％

  • QuimicaYMineraChil-SP6.62％

    • LGChemLtd5.41％
  • GSYuasaCorp4.95％

    • PanasonicCorp4.60％
  • TeslaInc4.37％

  • SimpleoTechnologyCoLtd4.24％

底線

電力電池在現代時代一直很重要。然而，隨著移動計算和電動汽車的出現，他們的重要性只會繼續增長。例如，例如，電池電量包佔TESLA汽車成本的一半以上。

由於他們的重要性越來越重要，研究進入更新和更好的可充電電池是獲得勢頭的。鋰-空氣和鋰金屬電池可能被證明是重要的推進。如果這些技術最終償還，投資涉及電池生產的大公司，在純粹的鋰離子製造商中，或通過鋰金屬生產商間接曝光可以幫助撐起投資組合的未來表現。