制造商

242019年XNUMX月

你是一名企业家。 你知道电池正在为未来提供动力。 您认为目前的电池技术不能满足市场需求。 你发明了一种新的电池技术。 你甚至可能有一些早期的原型,显示出一些特殊的希望。 因此,您启动了一家新公司,将您的新技术商业化。 欢迎来到Battery Gold Rush, 21st世纪。

在第一次淘金热, ca。 1849,许多人发了财,还有许多人失去了财富。 新的电池淘金热将没有太大的不同。 那么你在追求电池圣杯时应该考虑哪些因素?

我将在此假设您的电池技术非常出色。您已对其进行了测试。 它在实验室工作。 我将在这里讨论的是你和你的投资者是否会在这项努力中赚钱。

需要考虑五个因素。

  • 电池市场的经济性对你有利吗?

几年前,作为一名年轻的研究生,我不断被建议将我的论文工作从硅转移到砷化镓(GaAs)。 这些新材料被称为III-V族化合物,因为它们在元素周期表中的位置,提供了比硅集成电路更好的性能。 然而今天,硅主导半导体领域只是因为它的经济性远远超过任何其他竞争材料系统的经济学。 这里有一个教训,新兴电池技术从一开始就具有经济可行性。

随着电池越来越多地成为从智能手机到电动汽车的各种能源供电,需要注意的一个关键经济指标是$ / kWh:电池内存储的每单位能源成本。 对于日本,韩国和中国的大型制造商而言,成本指标目前介于每千瓦时100和$ 150之间。 预计100将降至2025以下,此时电动汽车的成本与传统内燃机汽车相当。

如果您的技术增加了这个成本,或者您的商业模式基于显着的溢价,那么您将面临严重的商业逆风。 这并不意味着您将失败,但这意味着您的产品的采用可能仅限于利基市场,或者您的公司采用率可能太慢,无法实现盈利。

  • 你确定你有一个有效的商业模式吗?

大多数电池创业公司正在探索各种商业模式。 一些人喜欢建造整个电池。 其他人认为制造这些材料就足够了。 其他一些人正在开发技术并销售其基础知识产权。 哪一个更好? 您需要自己快速验证业务模型。

如果您选择构建整个电池,您是否能够足够快地扩展制造和分销? 您是否拥有与现任企业竞争所需的投资资金? 加大电池制造业务的成本可能高达数十亿美元。 历史对电池初创公司并不友好。 的兴衰 A123系统 是一个值得认真研究的商业案例。

相反,如果您决定建立销售材料的商业模式,那么您的客户现在是电池制造商,其中绝大多数都位于亚洲。 您的技术可能与众不同,但您的客户也是您的竞争对手。 您将如何保护您的知识产权? 他们会向您支付您认为创新的价值吗? 历史在这里也没有善意。 您需要开箱即用,试验并找出解决商业模式困境的有效方案。

  • 您的产品会扩展吗?

我在创新电池材料实验室看过许多令人惊叹的演示。 看到这种程度的创新真的令人兴奋。 但我不知道这些最近的电池材料想法已经进入批量生产,至少现在还没有。 随着公司开始加大生产力度,许多问题都会让他们头疼。 各批次制造的一致性; 满足大型电池的规格; 成本超支; 可用资本稀缺; 投资者疲劳只是逆风的几个例子。

  • 你了解你的“退出”机会吗?

您的资金来自期望收益的投资者。 5X或更高的回报被认为是好的; 10X或更高版本被认为是伟大的。 因此,如果您的公司需要200百万到500百万美元的资金来达到某种程度的规模化运营(并且希望盈利能力),那么贵公司的预期“退出”估值范围为1亿到5亿。 恭喜您在最近的筹款活动中取得了这些估值。 很少有公司能够实现这一里程碑。 但潜在买家会支付这些估值来收购贵公司吗? 亚洲大多数现有的电池公司都表现出严重的犹豫支付这样的估值。 相反,您可以选择采取首次公开募股(IPO)的路径。 A123就是这样一个例子。 但要小心,公开市场对公司估值不利,利润率低,增长轨迹不温不火。 在任何情况下,“退出”路径 - 即您和您的投资者将如何将您在公司的股份变为现金 - 对于电池公司来说并不是很好。 没有简单的先例可以遵循,而且这条道路充满了现任者,他们可能会选择等待你去绝望。

  • 龙怎么样?

中国正在迅速成为电池制造业的强国。 这意味着中国电池制造商可能会成为贵公司的客户或合作伙伴,甚至可能是潜在的收购者。 鉴于美国和中国之间的地缘政治紧张局势,美国政府很难根据出口改革规则授权将您的技术或产品转让给中国。 2018的国防授权法案。 您是否会选择在其他任何地方建立您的公司,可能在欧洲或其他允许您与中国合作的地区? 如果是这样,你需要在早期的努力中找到答案。

我的意图不是吓唬你。 电池行业需要创新者。 但仅靠创新是不够的。 实现财务成功对您,您的员工和您的投资者至关重要。

312018年XNUMX月

我从写作中获得的休息已经结束。 我希望很多读者花时间阅读,重读和消化我在早期博客中分享的见解。

我的回归主题是电池安全性。 自从2016开始 三星注7 成为头条新闻,有无数关于电池安全问题的报道,其中一些有灾难性后果。 虽然它们是不祥的,但这些事件都包含在第二页,而不是第一页。 但这不应该让我们任何人安心......就像那句老话“哪里有烟,就有火

“华盛顿邮报” 据其他媒体机构报道,在美国街道上部署数千辆电动滑板车的公司Lime已经召回部分摩托车,因为他们的电池存在火灾危险。 该公司在一份声明中承认,“制造缺陷”可能会导致“电池闷烧”。事实上,在8月27上,一辆Lime踏板车在该公司的Lake Tahoe工厂引发了火灾。

莱姆说这个问题很少见,只有0.01百分之百的摩托车被召回。 事实上,在电池安全方面,0.01百分比不是一个小数字。 对于三星Note 7来说,这个数字不到一半......但是,它并不漂亮。

Lime踏板车的故事并不是唯一一个凸显锂离子电池安全风险上升的故事。 今年6月22,马来西亚科技公司Cradle Fund的首席执行官Nazrin Hassan死于他的智能手机,据说他睡在附近的卧室里爆炸。 哈桑的姐夫说他有两部智能手机,一部是黑莓手机和一部华为手机。 他们不知道哪一个爆炸了。

这些只是最近的两个例子,其中电池安全导致或冒险导致悲剧和灾难性后果。 网络搜索“锂离子电池火灾”返回超过21百万条目。 因此,如果电池火灾风险如此真实且越来越普遍,为什么我们不更认真地对待这个问题呢?

来年将见证部署 5G 无线网络。 这是我们通过无线设备进行通信的一个惊人的新进展。 但5G也会对电池造成严重负担。 我们已经在测试终端电压为的新一代锂离子电池 4.45 V。 从透视角度来看,电池电压以前只是几年前的4.2 V. 电池电压的增加已经消除了老一代电池中的任何安全裕度。

电动汽车的数量正在增长。 特斯拉车型3在今年夏天被评为北美最畅销的轿车。 更多汽车制造商正在街道上推出更多电动车型。 这是绿色交通的一次伟大演变。 但我们将如何应对车辆中的电池火灾?

从统计学上讲,每100万台设备的电池事件发生率约为10至100(技术术语,10至100 ppm)。 这可能听起来像一个小数字,但当与数十亿使用电池的设备相乘时,安全问题的数量变得非常麻烦。 然而,有些技术可以将这个数字减少100(降至十亿分之一甚至更低)。 是时候更严肃地对待电池安全了。

182018年XNUMX月

5G是运营商今年晚些时候开始部署的现有LTE无线网络的演进。

是的,这将是 国际 网络,全球的每个地理区域都将在将来的某个时刻加以利用。

是的,它将有 强大的功能,从几乎没有延迟的流媒体视频开始,并无缝处理大量已连接的设备(例如传感器)。

是的,它会的 镀锌 可能尚未想到的一组新应用程序。 试想一下,前几代人在推广社交网络,视频和其他十年前不可能实现的用途方面做了哪些工作。

是的,它将有 严重 对电池造成的后果。 网络对设备(尤其是手机或智能手机)的要求非常重要。 早期的结果表明,运行智能手机的芯片组的功耗要高出25到50%。

是的,努力将是 严罚 以提高电池的性能和安全性。

有关5G及其计划部署的文章很多。 不幸的是,覆盖范围往往集中在5G的优势上,而忽略了对电池的影响。 如果有的话,与目前的数据相反,在保证更长的电池寿命方面可能会产生误导。

下图(由Verizon Wireless提供)强调了5G的三个主要方面。 在通常位于600 MHz和900 MHz之间的低频段,5G将继续提供移动宽带,类似于智能手机或手持设备上的4G / LTE连接。 在这些频率下,网络将因物理原因而被限制为每秒数百Mbit的最大数据带宽。

5G引入了一组高达6 GHz的新频带,其中数据速率可以达到每秒一个或多个Gbit。 这些更高的数据速率将提供具有更快连接性的新服务,或者像Verizon Wireless所称的那样,增强移动宽带。

最后一个频率档高于24 GHz,此时数据速率现在可以达到10 Gbits每秒或更高。

关于电池,这里有三个要点。

首先,使用5G的数据流量将大大增加。 每一位数据消耗少量的电池电量。 尽管电子设备的电源使用效率越来越高,但这种效率与数据流量的大量增加无法匹敌,预计数据流量将比当前的数量高出1,000X。 毫无疑问,这将是对电池要求的第一压力,需要更高的电池容量和能量密度。

第二个观察结果比较微妙,但可能更有效。 5G网络以非常低的延迟提供了对时间和任务至关重要的新应用程序。 换句话说,数据从一台设备到另一台设备往返并返回到原始设备所需的时间(工程师称等待时间)将从现在的100毫秒(毫秒)左右减少到更少比10毫秒长。

谁在乎,你可能会问! 想象一下,高速公路上有两辆自动驾驶汽车以65 mph(105 km / h)的速度行驶。 在10毫秒内,车辆将行驶近一英尺(约30厘米)。 以100毫秒为单位的距离为十英尺或近三米。 这是避免发生碰撞或可能发生的悲剧性事故之间的区别。

但是低延迟意味着应用处理器(或CPU)的闲置时间将大大少于今天。 您会看到,电池供电的设备在很长一段时间内都依靠电子设备处于睡眠状态(不消耗电源)来节省电池。 因此,当处理器需要长时间唤醒时,它将对功耗以及电池产生重大影响。

第三个也是最后一个发现与3 – 6 GHz上的新频段以及24 GHz以上的频段有关。 物理学告诉我们,功耗随频率线性增加。 因此,仅从900 MHz频带扩展到6 GHz频带,就会导致功率增加5X。

此外,这些频率的波不会传播很远,并且会被建筑物和树木等物理障碍物大大衰减。 这种有限的传播要求网络运营商(如AT&T和Verizon)更加密集地安装更多天线。 这笔巨额资本支出无疑将需要时间。 因此,工作在较高频率的手机最肯定需要增加发射功率以克服衰减。 再一次, 电池受苦。

当然,可以肯定的是,随着时间的流逝,5G网络中的电源利用率将有所提高,制造商的效率将得到提高。 但是,5G的电源要求和对电池的影响极不可能与4G / LTE相似。 对电池的需求肯定会增加,并对电池的性能和安全性施加更多的限制。

042017年XNUMX月

夏末是新智能手机的季节。 苹果,谷歌,三星,LG只是在九月份宣布其有史以来最好设备的少数几个名字。 到目前为止,您已经听说过或看到过新款iPhone,包括iPhone X,漂亮的Galaxy Note 8,备受赞誉的 LG V30,以及今天的新版Google Pixel 2系列。 互联网上充斥着大量的设备评论,因此该帖子将重点关注其电池。

首先,将今年设备的电池与去年的电池进行比较。 容量数字(mAh)略有变化。 例如,与iPhone 8和8 Plus相比,iPhone 7和7 Plus损失了几mAh的电量,但没什么大不了的。 Galaxy Note 8的电池略小。 LG为V30增加了一些额外的容量。 总的来说,可以说电池容量从2016到2017并没有显着变化。 功耗的适度提高很可能有助于维持电池容量的现状。

另一个明显的趋势是,6-in设备继续使用3,200至3,500 mAh的容量,而其较小的5-in兄弟使用的电池容量接近2,700 mAh。 较大的设备可以持续一天甚至更长的电池寿命,这不足为奇。 iPhone 7和8继续落后于评论抱怨电池寿命低于标准。

但并非所有都是好消息。 第三个趋势是增加像素分辨率和密度。 全高清显示器(1080 x 1920像素)正在被具有更高像素数,像素密度和色彩体验的显示器所取代。 Galaxy Note 8的像素数量最多,为1440 x 2960,紧随其后的是LG V30和LG为Google制造的Pixel 2XL。 这些更大,更丰富的显示屏确实会消耗更多的电量,并且将使电池的电量持续一整天。 的确,新的OLED显示器比LCD效率更高,但尺寸和像素数仍然是功率方程式中的主要因素。 预计这种趋势将继续深入到2018中,从而使智能手机制造商在保持纤薄设计的同时考虑使用更高容量的电池。

Galaxy Note 8,LG V30和iPhone X在今年夏天为我们带来了未来的装饰画:具有无与伦比的计算能力的丰富的边缘到边缘显示器,全部嵌入非常优雅和纤薄的设计中。 这说明一件事:电池挑战不会很快消失。

312017年XNUMX月

今天我们很自豪地宣布,新款LG旗舰智能手机LG V30包含Qnovo的自适应充电技术。 V30使用Qnovo的QNI解决方案,这是我们最复杂的算法来管理其锂离子电池。 在本文中,我们敞开大门,让读者深入了解我们的技术,尤其是QNI。

尽管看起来像电池那样复杂而奇特,但您(消费者)只关心少数几件事。

首先,电池会持续使用一整天吗,没有营销手段?

第二,充电足够快吗? 您无需眨眼充电,但也不想等待很长时间。

第三,考虑到您付出了高昂的代价,它至少会持续两年或更长时间吗?

最后,您能相信它不会冒着您自己和周围人的安全的风险吗?

这些属性共同定义了您的整体电池使用体验; 不是他们中的一个,而是所有人在一起。

要持续一整天,电池必须有充足的电量 充电容量,即很多mAh。 对于当今的智能手机,这等于3,000到3,500 mAh之间的范围。 除此之外,还会使智能手机笨拙或太厚。 将3,000 mAh电池安装在智能手机的狭小空间中意味着高 能量密度。 今天的技术水平接近650 Wh / l 最高工作电压为4.4 V。 那已经是头一个头疼了。 在如此高的电压和高的能量密度下,电池真的很不舒服,需要大量的照料。 我的意思是很多照顾!

快速充电 电池会放大所有有关高压和高能量密度的问题,并使它们变得更糟。 而且,如果您每天必须充电一次以上,那么,这种电池将需要更多的保养。

高能量密度,高电压和快速充电是导致电池在两年前失效的因素,并有可能使您的电池 电池不安全.

挑战就在这里。 我们如何保养电池? 为什么这种必需的护理水平变得比以往更加复杂?


正如古老的谚语所说, “您无法解决无法衡量的问题。”

这导致了一个重要而关键的电池新概念:测量正在发生的事情 实时地确定电池电量,然后决定要怎么做。 通过““我的意思是电池内部发生的“化学反应”……您看不到的东西。 用工程术语来说,这称为闭环反馈。 工程师知道它,研究它,并在无数情况下使用它。

Qnovo的软件使电池实验室广泛使用的一种测量技术适合您的智能手机。 叫做 电化学阻抗谱 (缩写为EIS)。 它可以帮助我们的科学家了解电池内部发生的情况而不会破坏电池。 Qnovo的创新在于在智能手机中实施EIS,以便它始终监视电池的内部化学过程。

We 今年早些时候宣布 高通® 支持LG V835的Snapdragon 30包括可加速Qnovo算法的硬件。 实际上,高通Snapdragon 835芯片组中的其他硬件扩展了智能手机内部EIS的实用性。 这种新芯片组中的硬件可以实现旧芯片组中不可用的测量和频率。 Qnovo的QNI软件利用这一新硬件再次实时地深入了解电池。

现在我们进入闭环的第二部分: 测量后该怎么办。 事实证明,我们感谢科学,对电池充电是改变和影响电池内部情况的强大旋钮。 Qnovo的自适应充电从EIS测量中获取信息,然后调整充电电流以减少和减轻在之前的测量中检测到的有害反应。

使用QNI,这种“闭环”发生的速度比其姐妹软件产品QNS快得多。 结果,它能够发现更多潜在问题并做出适当反应。 在整个充电过程中,QNS会对电池进行大约200的测量,而QNI接近20,000的测量。

在过去的几年中,我们从绝大多数电池制造商那里收集了一个巨大的电池测量数据库。 我们已经在各种极端条件下测试了大量电池。 这些知识使Qnovo可以训练我们的算法,使其变得更加高效和准确,尤其是随着电池材料的不断发展。


怀疑者可能会问:太好了,但是对最终用户有什么帮助?”

用户获得的最重要的好处是电池的健康状况。 您将获得一个健康的电池,更大的容量和快速的充电……换句话说,消费者将获得包括本文开头提到的属性在内的出色电池体验。

您,消费者,不必担心您的使用是否会伤及电池。 您不必担心快速充电,因为它可能会损坏电池。 您不必担心充满电不足,因为它有助于延长电池寿命。 这些都不是您关心的问题,也不应让您考虑电池问题。 Qnovo的自适应充电可在后台处理这些电池问题,并为您提供具有最佳用户体验的健康电池。

因此,如果您在市场上购买新的智能手机,请考虑购买LG V30并享受其电池体验。