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电动车电池需要的金属太“脏”,他们想到了值几十亿的解决方案

彭博商业周刊的记者阿克萨特·拉蒂和丹妮尔·波科夫于9月23日报道了电池产业中的两个发展方向。利用机器学习技术进行采矿的公司目前正在世界各地利用最新的技术,试图发现钴矿,这是锂电池中至关重要的阴极材料。而帮助发明锂电池的科学家却在研究不用使用钴的电池技术,并且在近期获得了突破。双方都是为了实现减少碳排放的目标而努力,因此双方虽然表面上存在着冲突,实际上也能够互补。

8月下旬,在低纬度北极地区的一个精确指定点,一位名叫戴夫·弗里德曼(Dave Freedman)的地质学家,在阴冷的天气中站在一望无际的苔原上,开始用大锤敲打从土壤中突起的岩石。29岁的弗里德曼在一家名为KoBold Metals的公司工作,使他来到魁北克最北部的这个GPS坐标的过程很复杂。

然而,这块岩石也有它自己的旅程。

在成为岩石之前,它是地球地幔中的岩浆,是18.5亿年前两个地壳构造板块分离时涌出的几十米宽的熔岩舌的一部分。起初,岩浆融化并吞噬了它所流经的地壳层,但是,它随着上升而冷却,最终遇到了阻力。液体汇集在一起,就像天花板上的烟雾一样,然后随着最后的热量流走,它凝固成一个火成岩的架子,地质学家称之为橄榄岩。在漫长的岁月中,它被地壳构造碰撞抬起,倾斜、折叠和破碎。冰川将其磨平。然后有一天,一架直升机从天而降,跳出来一个穿着Gore-Tex外衣、瘦小的大胡子男人,他穿着高能见度背心,背着背包,手里拿着锤子。

钴矿石。Photo by: Crusier, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

在两次响亮的打击之后,一块石头大小的突出物断裂了。弗里德曼把它举起来,对着它吹气。他抓起背心上挂着的手镜,看着岩石刚露出来的脸,把它举到自己眼前几英寸远的地方。粗大的纹理和海藻绿色的橄榄石晶体是个好兆头。显然,岩浆在这里冷却得很慢,让它有时间与邻近的岩石发生反应,并将它从地幔中带出的金属消化掉。弗里德曼解释说:“当你改变熔体的成分时,一切都会变得混乱不堪。一切都在沸腾,情况不太快乐,环境非常混乱。”

脸的中间亮着一个M&M巧克力豆大小的铜色圆点。弗里德曼指着它说这是一个“斑点”。在附近的某个地方,在KoBold的 280平方英里的勘探区范围内,他希望会发现一个更大的点:一个可能有汽车或房子那么大的矿床,富含可提取的镍、铜,以及最宝贵的钴。KoBold公司的存在正是基于这样的想法:它能在别人找不到的地方找到这样的高品位矿石,一旦找到,公司就能满足全球爆炸性的需求。

在魁北克省KoBold矿区以南2500英里处,这个赌注的另一面正在一个玻璃罐中酝酿,这个玻璃罐的尺寸与办公室饮水机差不多,装在一个金属框架中,由细塑料管提供能量。德克萨斯大学奥斯汀分校的研究生们在一位名叫阿鲁穆加姆·曼西拉姆(Arumugam Manthiram)的材料化学家的领导下,将各种溶解的金属硫酸盐倒入罐内的溶液中,使它们结合成具有特定微观结构的固体。经过进一步处理,所产生的材料将为可充电电池提供动力。但这种电池与目前在特斯拉和苹果手机中使用的电池不同,它根本不需要钴。

对于为防止地球气候变得越来越温暖、极端、怪异所需要采取的措施,有一个普通的术语,叫做“能源转型”。今年世界末日般的夏天,生动地说明了能源转型背后的利害关系,前所未有的高温、干旱、火灾、风暴和洪水,所有这些都是由于我们释放到空气中的碳造成的。

但是,现在的严峻新闻掩盖了在过去几年里,取代化石燃料的技术也取得了巨大的进步。一些最大的进步是在电池方面。在过去十年里,能量密度的提高和制造成本的降低,使电动汽车电池的价格几乎下降了十倍。

彭博新能源财经的分析师预测,在三年内,电池成本将降至每千瓦时100美元以下,在这个价格上,电动汽车能变得和汽油动力汽车一样便宜,并且继续下降。同样的进步使得太阳能电池和风力发电等间歇性能量可以储存在“电网规模”的电池中,这使得可再生能源在价格上比煤炭和天然气发电厂更具竞争力。

因为电池是一种像微芯片一样的技术,而不是像石油一样的商品,所以容量和成本的轨迹将更接近于前者,并随着时间推移实现稳定的指数型改善。但是,电池也依赖于某些特定的元素来工作。今天市场上性能最高的锂离子电池需要钴,而钴是很难得到的。大多数已知的储量位于刚果,一个被腐败和频繁的战争所困扰的国家,那里的采矿常常在危险、致命的条件下进行,而且经常是由童工完成的。中国公司拥有刚果的大部分矿区,而清洁能源和肮脏能源一样,都受地缘政治影响,近年来,这种金属的价格一直在疯狂波动。

Photo by: Peter Fiskerstrand, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

即使电动汽车行业保持今天的规模(道路上有略多于1200万辆电动汽车),电池制造商也有必要寻找替代品。,我们需要在未来几十年内取代全球12亿辆内燃机车,才有希望减少温室气体,而这需要更多奇迹般的进步,解决气候问题需要解决电池问题,而解决电池问题需要解决钴的问题。

在为解决这个问题而兴起的公司中,一些公司正专注于从废电池中回收钴。其他公司正在重新考虑矿石加工,降低曾经处于边缘地位的矿藏的开采成本。有几家公司正试图在海底开采,但在最基本的层面上,这些方法都是为了寻找更多的金属,就像KoBold公司试图做的那样,或者想办法减少使用,比如曼西拉姆的实验室。当然,它们是互补的,但它们也依赖于对未来的不同概念和对同个问题的不同诊断,他们被分裂并对立化,并行发展且偶尔也有交叉的目的,但他们在与同一个时限作斗争。

材料化学家曼西拉姆说:“我本不应该在这里”,他坐在奥斯汀9楼的办公室里,下面是一排被装在相框里的专利和书架,书架上摆放着玩具般的木头和金属分子模型,色彩斑斓。1951年,曼西拉姆出生在印度南端附近的泰米尔纳德邦一个叫阿马拉普兰的小村庄,父母没有受过正规教育,他的父亲以卖木柴为生,曼西拉姆出生仅两个月,父亲就去世了,曼蒂拉姆不知道是什么原因,他的母亲从未再婚。相反,她把精力放在她唯一的孩子身上。

她听说隔壁村有一所天主教学校,就把他送到那里。曼西拉姆回忆说:“来去各要两英里,还要穿过丛林!当时没有路。也没有天气预报。”当他高中毕业时,他母亲的愿望是让他在阿马拉普兰开一家杂货店。他的一位老师说服了她,说她的儿子有可能有一个不同的未来。他们三个人——老师、母亲和儿子——坐车到40英里外的一所小学院,老师安排这个有天赋的年轻人被录取了。

20世纪70年代末,当曼西拉姆在印度马德拉斯理工学院获得化学博士学位时,他专注于金属氧化物,这类材料的分子结构使它们有着广泛的实际应用价值。大约在那个时候,一位名叫约翰·古德诺(John Goodenough)的年轻美国物理学家刚刚开始认为金属氧化物可能对可充电电池有用。古德诺碰巧是曼西拉姆博士论文的主考官之一,几年后,古德诺雇佣他担任牛津大学实验室的博士后研究员。而当德克萨斯大学聘请古德诺离开英国时,曼西拉姆也随他离开了。

思考化学反应的一种方式是电子的传递。易于释放电子的元素(例如钠)与易于获得电子的其他元素(如氯)发生反应,并被转化(在这种情况下,变成食盐)。电池是一种技术,能够介入这样的反应中间,使电子转向做功。电池的负极,或称阳极,是由希望摆脱电子的材料制成的,而正极,或称阴极,是由希望获得电子的材料制成的。两者之间是一个浸泡在电解液中的分离器,它不受电子影响,阻碍了两种材料的反应。但是,当电池被插入手电筒或电视遥控器时,这个设备的电路形成一个回路,使电池单元的两端接触起来。电子从阳极流出来并通过线路,在迂回到电池单元的另一个正极时,为设备提供动力。失去了这些电子的电离原子会进行平行旅行,直接通过电解质膜,以平衡阴极积累的电子电荷。(否则这个过程就会停滞不前。)

当你给手机充电时,这个过程是相反的。来自充电器的电流迫使电子回到阳极,并吸引离子回到电解质中与它们重新结合——准备再次发生反应,被分离,并被传到不同的路径上。电极,包括阴极和阳极,是所有这一切的核心。当电池充电和放电时,它们必须处理四百万个电子和锂离子,同时保持化学性质不变。而且它们必须一次又一次地这样做。

1977年,一位名叫M.斯坦利·惠廷厄姆(M.Stanley Whittingham)的英国化学家,当时在Exxon研究和工程公司,为一种使用锂作为活性移动离子的可充电电池申请了专利。古德诺和曼西拉姆等门生的发现之一是,当钴与氧结合时形成的坚固的层状晶格作为正极材料是唯一有效的。层状氧化镍的效果类似,但它更难处理,而且会更快降解。而钴基阴极还有一个优势,由于钴元素的热稳定性,它们不太可能自燃。索尼公司采用了古德诺的氧化钴设计,并在1991年发布了一台摄像机,这是许多消费类电子设备中第一个使用这种设计的设备。(要不是你不得不经常更换电池,iPhone也很难流行起来。) 2019年,惠廷厄姆、古德诺和索尼的吉野明因其电池工作而分享了诺贝尔化学奖。97岁的古德诺要求曼西拉姆为他做诺贝尔演讲。

曼西拉姆代表古德诺发表诺贝尔获奖演说。来源:视频截图

曼西拉姆则从20世纪90年代初就开始担心钴的问题,当时他在德克萨斯大学有了自己的实验室。该实验室现在被认为是世界锂离子电池研究的领导者之一。这份名单还包括加拿大达尔豪斯大学的物理学家杰夫·达恩和首尔汉阳大学的化学工程师孙阳国。他们的工作已经上路了,不同的电动汽车使用不同的电池化学成分,但总的来说,随着每一种新设计的出现,电池中的钴含量都在下降。不太关注功率和续航能力的客户可以购买使用磷酸铁锂的不同阴极设计的电动汽车,这是曼西拉姆和古德诺在80年代提出的一个概念。但多年来,试图在不降低电池性能的情况下完全去除钴的努力都失败了。

在寻找钴之前,人们对它感到恐惧。中世纪萨克森州的矿工发现了一种矿石,乍一看像银,但在冶炼时发出有毒气体。从技术上讲,这些烟雾来自于钴所结合的砷和硫,矿工们忽略了这种区别是可以理解的。他们以一种哥布林“kobold”命名这种毫无价值的有毒岩石,哥布林是一种被认为在矿区出没的妖精。

1730年代,当瑞典化学家乔治·勃兰特分离出这种金属时,他沿用了这个名字。当库尔特·豪斯(Kurt House)和乔希·戈德曼(Josh Goldman)在哈佛大学物理系的博士课程第一次见面,并于2018年10月成立了他们的公司时,他们也借用了这个名字。

钴的价格在那年早些时候曾接近过每吨10万美元的价值,可当时正处于价格损失三分之二的状态,最后又攀升到5万美元左右。这家初创公司从风险投资基金安德烈森·霍洛维茨以及比尔·盖茨创立的清洁能源基金Breakthrough Energy Ventures (投资者包括贝索斯、雷·达利奥和迈克尔·布隆伯格(即彭博社母公司的所有人))筹集资金。KoBold没有透露它已经筹集了多少资金,但研究机构PitchBook认为这个数字大约是2300万美元。KoBold公司的首席执行官豪斯说,公司已经“筹集和承诺的资金远远超过了1亿美元”。

豪斯不厌其烦地强调,他的公司不仅仅是在寻找钴。这样做是没有任何意义的。钴几乎总是与其他矿石的大型矿床混合在一起,包括镍、铜,有时还有铂族元素。尽管钴是目前最有价值的电池金属,也是供应链中最令人担忧的金属,但为全球的后内燃机汽车车队制造足够的动力系统将需要更多的金属:镍和锂会被用于阴极,铜用于布线,稀土用于将电池的电能转化为扭矩的强大磁铁。把所有这些加起来,再减去世界上已知的储量,你就得到了豪斯所说的10万亿美元的“失落金属”。

重要的是要理解这到底意味着什么。钴实际上并不稀有。豪斯指出:“在各大洲的地壳上部1公里处有足够的钴,可以为地球上的每个人制造一百万辆电动汽车。但是,加工几乎所有的微量钴,在经济上将是毁坏性的。矿产勘探的目的是要找到那些由地质的曲折性创造出的矿石浓度奇高无比的地方,这样以今天的金属价格和以今天的提取和提炼方法来开采它们才有利可图。

戈德曼同时还担任KoBold的首席财务和首席技术官,他说:“你需要的是,大自然从大量的岩石中找到铜和钴,然后创造出更像是1%的铜或1%的镍或1%的钴的新岩石,这真的是一件不寻常的事情。”

使寻找这些矿藏变得困难的,是自青铜时代以来金属猎人所面临的同一个基本问题,即地球表面不是透明的。直到现代,矿物的发现都是通过发现那些伸出地面的矿床来实现的:出露的矿床因氧化铁而呈现红色,或因铜而呈现孔雀石绿色。这样的地方仍然在产生矿石,欧洲中北部的巨大的Kupferschiefer铜矿床至少从公元1200年起就被持续开采,而且很可能在之前的几千年里就已经被开采。

今天的探险家们有一个较新的工具库来探测地下的情况,无论是收集光谱图像和重力场数据的卫星舰队,还是由直升机拖动的巨大金属探测线圈。然而,即使有这一切,到目前为止,绝大多数的发现都是在地表或接近地表的地方。而且在最近几年,无论在勘探上花了多少钱,发现的趋势都是稳步下降的。戈德曼说,“我们只是走到了这个地步,使我们通过勘探方法能够轻易找到矿藏几乎已经用尽了。”

Photo by: Fred van der Kraaij, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

根据KoBold的诊断,有限的资源不是矿石,而是人类的认知能力。随着矿床离地表越来越远,来自地下的信号变得过于稀疏和微弱,即使是最好的地质学家也无法将其解读出来。金属矿床往往位于偏远、环境恶劣的地方,地下的信息是零散的、不一致的,而且经常是错误的。通过派遣一架带有磁力计的飞机或将钻机运到北极地区依靠钻探性钻孔来收集新的数据,可能会很慢而且非常昂贵。豪斯说,即使是对数据科学公司而言,“这些都是稀疏的数据环境,这与社交媒体公司截然不同,在那里人们一直在提供信息。”

KoBold的方法依靠传统上领导勘探工作的地质学家,将他们的专业知识与数据科学的方法联系起来。公司用从世界各地的公共和私人来源收集到的地质信息创建了一个数据库:包括学术论文、钻孔化学结果、机载和卫星测量,以及通过光学字符识别破译的几乎无法辨认的手写现场报告。

公司的数据工程总监乔安妮·伍德说:“人们并没想让这些数据变得易于挖掘或易于消费,因为从本质上讲,如果他们发现了一些有趣的东西,他们宁愿不与一般领域分享。” KoBold的地质学家和数据科学家可以搜索这个宝库,它构成了帮公司训练寻找矿石的强大的机器学习算法的资料库。

对于数据科学家来说,这类问题具有特殊的吸引力。KoBold的35名员工来自谷歌、微软和Slack等公司,他们往往是拥有物理科学博士学位的编码员。当被问及他们为什么加入这家初创公司时,他们当然提到了加快能源转型的满足感,但他们也提到有机会看看他们是否真的对某些事情有正确的看法。

KoBold并不是在制作软件卖给别人。它已经在澳大利亚、加拿大、中非铜带、格陵兰岛和美国的大约20个地区单独或以合资企业的形式认领了开采权力。9月初,它宣布与世界第二大矿业集团必和必拓集团建立勘探联盟。斯坦福大学地球物理学教授杰夫·凯尔斯(Jef Caers)是公司的研究伙伴和股东,他说:“这些企业要不就找到矿石,要不就找不到。而我喜欢KoBold的原因是,他们将直面机器学习技术的后果。”

凯尔斯教授与KoBold合作开发了一种算法,能够利用尽可能少的钻孔来确定矿体的大小和形状。大气物理学家杰克·埃德曼是公司的机器学习主管,他开发了一种类似的算法,用于编排其机载电磁勘测器(即带有巨大金属探测器的直升机)的飞越路线,会根据它在飞行中发现或没有发现的事物来决定路线。一位有45年行业经验的M. 斯蒂芬·恩德斯是科罗拉多矿业学院采矿工程系的负责人,他说:“我知道他们的方法是有效的,因为我已经测试过了,我曾带着地质科学家团队和所有这些数据进入西非、南美和世界其他地区。这么做需要非常密集的劳动。” 他认为,KoBold可以探索的速度和规模,“有可能非常强大”。

弗里德曼在魁北克北部夏天的倒数第二整天的黎明时分,浓雾弥漫,KoBold包租的两架直升飞机,一架是为地质学家准备的,另一架是为电磁线圈准备的,都无法升空。弗里德曼在因纽特人村庄Kangiqsujuaq内由KoBold租下的小旅馆的二楼会议室里度过了一天的大部分时间。雾气不时地会稀薄几分钟,露出海湾对面的雪白高地。笔记本电脑和手持式磁感应仪散落在会议桌周围,一盒劲量碱性电池占据了一张椅子。(如果你想知道的话,电池是锌阳极,二氧化锰阴极。)地板上放着大锤子。锯齿状的深色岩石样本随处可见:在窗台上,在显微镜下,沿着墙壁装在白色谷物袋里,它们都将被送往南方进行化学分析。

Kangiqsujuaq村庄。Photo by: Lkovac, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

傍晚时分,弗里德曼与KoBold的首席科学家马克·托平卡谈论公司的机器学习算法的最新预测,他们称之为“ML”。托平卡当时在湾区,就像这家现在完全远程的公司的许多员工一样(其他人分布在美国各地和远在赞比亚的地方),而Zoom对话由于Kangiqsujuaq旅馆的网络不稳定而变得延迟,陷入僵局。两人正在讨论地图上的一个粗糙的镰刀状地带,算法将它突出标记为有希望。

弗里德曼说:“是的,我想这是一个蛇丘。”蛇丘不会有什么希望;这是一个由冰川倾倒从其他地方运来的岩石而形成的构造,它几乎不会透露它目前所在的地球下面有什么,托平卡认为它值得一查,即便只是为了看看为什么ML会锁定它。

第二天深夜,大雾散去。地质学家的直升机升空了,沿着一条河向西飞去,飞向60英里外的一个矿区。下面的风景是皱巴巴的,颜色暗淡,点缀着些许融水湖。几周前,驯鹿随处可见,但现在它们已经向南迁移了。在提防北极熊的同时,弗里德曼让他的两名队员下飞机,穿越一个长长的山脊。几英里外,飞行员在一个由浮冰围成的小湖附近降落。不久之前,它可能整个夏天都还是冰封的,弗里德曼绕过它,通过他的手镜头眯着眼睛观察样本,并将细节输入三星平板电脑。

下一站,在一个低矮的山口上,是一块楔形的地面,它让ML感到困惑,弗里德曼检查了那里的岩石并将其装袋,试图确定原因。之后是一个山坡,它在ML的预测地图中发出了有希望的红色光芒。当弗里德曼到达那里时,他变得很兴奋,他采集的多个样本中都有金属矿物质,分布在颗粒中或聚集成斑点。下午,他让飞行员飞过他和托平卡讨论过的队列。他对着耳麦说:“肯定是蛇丘”。

这一天的最后一站,也是这个夏天的最后一站,是之前被弗里德曼确认为“潜在”矿石的一个露头的视线范围内。他想看看这个矿层有多远。他在一个浅坡上走了一圈又一圈,他的GPS读数形成了一个多边形,将被反馈到算法中,在数十亿个数据中又多了一个数据点,两只北极狐幼崽从它们的窝里出来观看,被人类活动的不协调的噪音所吸引。

如果KoBold能找到他们要找的东西,这种噪音就会增加。公司将与一家矿业巨头建立合作关系或将其发现出售给这家公司,最大的公司嘉能可已经在这片地区开采镍和钴,加拿大的采矿法规比刚果要严格得多,但过程是相似的。如果矿石足够接近地表,那么它就是一个露天矿,如果不接近地表,则是一个深坑,会由一个工业村环绕,并由在苔原上开凿的道路供给。开采矿石会留下一湖高酸性的尾矿,如果不仔细封存,会毒害周围的土壤和水。”环境监督组织Earthworks的采矿项目主任帕亚尔·桑帕特说:“每个新矿都是一个好矿,因为你还没有看到影响。挖矿实际上是一个巨大的事业。”

当晚回到Kangiqsujuaq,团队收拾好东西,第二天深夜,他们飞往魁北克省萨格奈市,向南900英里,在那里他们将各奔东西。一架包租的King Air涡轮螺旋桨飞机带走了研究人员,另一架带走了岩石。这是个成功的月份。弗里德曼和ML发现了很多潜在的岩石。豪斯说,几乎可以肯定的是,明年夏天他们将回到那里,通过软化的永久冻土钻探经算法优化的钻孔。

如果一切顺利,来自KoBold魁北克的金属可能会在被发现后的几年内被装入第一个电池。但通常这个时间表更可能是十年或二十年。科罗拉多矿业学院的恩德斯说:“即使在成功的情况下,也需要很长的时间才能将一个发现转化为一个运营中的矿山。” 曼西拉姆说,到那时,他希望能帮助改变阴极的基本化学特性。2020年7月,这位化学家与他的一名研究生史蒂文·李和一名博士后研究员王达·李一起发表了一篇论文,表明他们可以用镍、锰和铝制造无钴阴极,其性能与今天广泛使用的镍钴铝和镍锰钴模型一样好。作者写道:“无钴电池储存了同样多的能量,充电速度同样快,并且具有同样的热稳定性。……这项研究为下一代高能无钴锂离子电池的阴极材料开发开辟了新的空间。” 曼西拉姆已经成立了一家公司,TexPower,以尝试将这种化学反应商业化。

新设计用镍取代了阴极中剩余的钴。要做到这一点,曼西拉姆必须找出一种方法来弥补后者的顽固限制。在最基本的层面上,进入阴极的金属氧化物与其说是被构造,不如说是生长。肉眼看去,一些前体粉末进入混合槽,然后不同的粉末沉淀出来。但通过电子显微镜观察,新粉末的每一粒都是较小颗粒的集合体。经过进一步放大,这些颗粒的多孔结构就出现了。这就是允许锂离子进出的原因,同时也尽可能长时间地防止反复充电和放电所带来的降解现象。让多种元素同时从罐子里沉淀出来,而且比例和形状完全正确,是非常困难的。花了数年时间对工艺的每一个方面进行精确调整,以获得正确的结果,包括原料加入的速度、搅拌的速度、溶液的温度和pH值平衡、加入的试剂。当然,还有首先使用什么样的金属混合物。  

一旦它被干燥,阴极前体盐就会与锂和氧气一起进入一个熔炉。但是,钴很容易被“煮熟”,而镍则更加棘手。温度必须被精确监控,氧气以恰到好处的速度和压力流过粉末,从而获得正确的反应。当它产生反应时,它会形成另一种粉末(现在是黑色的),被粘贴在铝箔上,形成一个阴极。曼西拉姆说:“在80年代,当古德诺做了氧化钴锂时,氧化镍锂就被人所知,但每个人都对它不以为然,说我们不能制造它,它起不了作用。花了40年时间才慢慢学会了。”

因为钴和镍是一起被发现和提取的,用另一个取代一个不会对KoBold造成多大伤害。然而,曼西拉姆的最终野心却可能造成伤害。他说,世界真正需要的是由根本不需要开采的元素制成的电池。海洋中充满了钠,而硫磺是一种无处不在的工业副产品。市场上有一些电池,其两个电极就是用这些材料制成的,但它们对温度的敏感性和对腐蚀的倾向使它们在许多用途上不切实际,包括汽车。曼西拉姆可能再花40年也无法解决这个问题,但他很有耐心。

归根结底,这两种方法的区别在于,人们认为哪些限制容易受到人类智慧的影响,而哪些不容易。豪斯说:“钴真的很好,”他在加州北湾的后院对着他手提电脑的相机说话,他举起他的iPhone,并指出:“这里面根本就没有镍”。与电动汽车不同,手机有着不用担心电池成本的自由,因电池成本只占手机总成本的一小部分,苹果公司选择了全钴阴极。豪斯说:“他们显然想要对性能、能量密度、寿命、充电率能力等所有这些方面进行优化。我们的确应该找到替代品,从物理学上来说就是这样,钴仍然更好。”

Photo by: LossIsNotMore at English Wikipedia, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

曼西拉姆的电池研究员同行达恩笑着说:“真正的底线是,如果有一个新的元素周期表,有更多的元素可以选择,这对我们会有很大的帮助。但目前必须考虑,‘我可以用什么元素在地球上以所需的规模工作? 然后,你可以实际使用的元素表就变得非常小了。”

当然,在未来,我们会用尽世界上目前已知的钴、镍和锂的储量来制造数十亿辆电动汽车,这在许多方面都是最好的情况。它假设了一种快速、全面、协调性的适应能力,而人类并不总是表现出这种能力。鉴于KoBold公司无冷酷的概率论思想,这话听起来格外乐观。当我向豪斯提到这一点时,他回答说:“我不知道我们是否会使汽车完全电气化,或使经济完全电气化。但我知道,如果我们真的要解决气候变化问题,我们绝对必须这样做。” 他希望能成为其中的一份子。不过,他指出,“我不一定要解决全球变暖才能成为一个成功的公司”。KoBold的失败会多于成功,但如果它只要它作对了一次,我们就能赚到数十亿美元。对这一点,他比较有信心。