特斯拉購併超級電容公司 Maxwell 所為何來?

作者 | 發布日期 2019 年 03 月 18 日 8:00 | 分類 汽車科技 , 零組件 , 電動車 follow us in feedly


特斯拉正為了節省成本,計劃大幅裁減門市並裁員,就在這省錢之際,竟然還同時進行購併。2019 年 2 月特斯拉宣布購併超級電容公司馬克斯威爾科技(Maxwell Technologies),出價 2.18 億美元,全股票交易。特斯拉要在這多事之秋急於買下馬克斯威爾科技,到底所為何來?

馬斯克本人過去在史丹佛大學時代曾經想要攻讀超級電容,那是在他成立特斯拉很久以前的事了,莫非馬斯克仍然對當年的興趣念念不忘?購併馬克斯威爾科技雖是以全股票進行,但馬克斯威爾科技仍在燒錢階段,2017 年營收 1.303 億美元,虧損 4,310 萬美元,2018 年前 9 個月營收 9,160 萬美元,虧損 3,020 萬美元。從特斯拉現在面臨的經營挑戰來看,恐怕不是為了個人情懷而買進燒錢公司的好時機,馬克斯威爾科技必然有特斯拉需要的技術資源。

馬克斯威爾科技的核心技術是超級電容(ultracapacitor),特斯拉則以鋰電池為主要能源儲存技術。超級電容又稱為雙電層電容器,採用物理方式儲存電能,優點是充放電遠比電池的化學反應快速,能大量瞬間充放電,無數充放電循環後也不像鋰電池效能會衰退,且因為是物理儲能,不需擔心溫度過高過低影響化學反應,因此能適應酷熱與酷冷環境。既然有這麼多優點,那麼為何無法成為主流?致命缺點是能量密度,雖然已經遠遠高於傳統電容,但是比鋰電池仍有相當落差,超級電容不大可能成為電動車主要儲能技術,續航力會嚴重不足。

不過,超級電容搭配鋰電池的複合組合系統,可以擷取雙方的優點,以超級電容為瞬間彈性調整出力,或是瞬間吸收能量例如煞車回電,輔以鋰電池為主要提供動力來源,提供續航力,因此,超級電容的確可應用在電動車。

馬克斯威爾科技認為,超級電容可用於「微油電混合車」(micro-hybrid),即只有少量電池的油電混合車,電池用於提供起步加速,因此可在停車時關閉引擎省油,在關閉引擎的情況下起步(stop-start),電力主要來自煞車回電,停車時關閉引擎與煞車回電可節省 25% 油耗。但只靠電池,充放電速度不夠快,且汽車需克服冷熱天候,鋰電池在過冷過熱時表現更不佳,因此馬克斯威爾科技認為複合超級電容是最佳辦法。

為了發展複合系統或電池?

超級電容還可穩定電壓,以及例如風力發電機在風速轉變時的頻率調控,雖然這也可用鋰電池,但鋰電池有使用壽命問題,風機塔身越來越高,若鋰電池壽命到期效能衰退,需要上去更換鋰電池,維運成本過高,因此採用耐久耐用的超級電容是較佳的解決方案。馬克斯威爾科技表示,一般風機有大約價值 5,000 美元的超級電容,一輛一般電動巴士則有價值 1.5 萬美元的超級電容。

特斯拉購併馬克斯威爾科技,有可能是為了發展鋰電池與超級電容的複合系統,但也可能是因為電池本身。馬克斯威爾科技發表以製造超級電容的技術,發展出乾式電極電池技術。鋰電池會有壽命問題,主要是因為固態的電極,浸泡在液態的電解液中,固液介面經過多次充放電循環,會逐漸產生結晶等結構問題,最後造成電池效能下降,甚至造成短路,電解液更有污染環境與毒性問題。乾式技術排除了固液介面,因此馬克斯威爾科技宣稱可改善電池的效能表現,大幅提升壽命與安全性,更能降低成本。

馬克斯威爾科技更表示,乾式技術能達到每公斤 0.3 度電的能量密度,理論上更可提高到每公斤 0.5 度電的能量密度。市場認為,若是馬克斯威爾科技真能發展出乾式電池,技術可能價值 2 億美元,這可能是特斯拉購併的真正原因。

馬克斯威爾科技是特斯拉購併的第 5 家企業,先前分別是工業自動化公司 Perbix、住宅太陽能安裝商太陽城市(SolarCity)、特斯拉的工具供應商 Riviera Tool、德國自動化工程公司 Grohmann Engineering。除太陽城市的購併外,其他都是為了工廠自動化、垂直整合以利提升產能的需求而購併,如今購併馬克斯威爾科技,是否能讓特斯拉電動車更上一層樓?將是產業界、投資人與車主都關心的問題。

(首圖來源:馬克斯威爾科技