在上周三的在线SOSV气候技术峰会上,比尔盖茨在接受采访时说,气候技术投资的未来回报将能够比得上科技巨头已经创造的,届时该领域将诞生8个特斯拉,甚至是10个。.
日益严峻的全球气候问题不再是一个新的话题,其中温室气体排放增加导致的全球变暖是最受关注的。我们已经对海平面上升、异常自然灾害增加和能源供应短缺深有感触。
挑战也是机遇。全球节能减排趋势推动相关技术进步,科技巨头开始布局,初创企业开始涌现。对于长期关注气候变化的比尔盖茨来说,他认为未来在气候科技领域会诞生一批与特斯拉规模相当的企业,这其实是受到了他过去几年在这一领域不断投入的影响。
在2015年的巴黎气候大会上,比尔盖茨和包括贝佐斯和扎克伯格在内的其他亿万富翁宣布成立“突破能源联盟”,作为全球私人投资者组织,致力于“对潜在的革命性能源体系进行早期投资”,其计划投资的新能源体系具有一个特点,那就是“近乎零碳排放”。.
基于突破性的能源联盟,比尔盖茨在过去的几年里在气候领域进行了多项投资,包括清洁能源、新型储能电池、生物燃料,在内,大部分都发展得很好,这已经成为目前非常关注的领域。
清洁能源领域——聚光太阳能、新型核电站
清洁能源是比尔盖茨投资气候科技的重点,使用不产生碳排放的能源可以最有效的减排.在这个领域,比尔盖茨在太阳能利用和核能利用方向投资了许多企业。
Heliogen是由比尔盖茨投资的一家集中太阳能初创公司,不同于目前主流使用光伏电池储存太阳能的Heliogen利用AI技术和镜面反射太阳能来产生极高温度,将生成的热量用于工业领域所需。.
其“阳光精炼厂”系统利用计算机视觉软件对其独特的定日镜进行精确布局和控制,使数百面镜子收集阳光并将其聚焦在单个目标上,产生超高热能。
目前,赫利奥根的系统已经能够产生1500度的高温,这样的热量能够代替传统水泥、钢铁和石化产品的生产过程中所需要的化石燃料产生的热量,也能用于更低成本的热解制氢技术。.
关注工业领域的碳减排也是Heliogen的主要方向。传统钢铁和水泥生产所需的电力主要来自火力发电。这种形式的温室气体排放占全球总排放量的10%以上,而Heliogen的能源不含任何碳排放。
Heliogen目前的发展也确实不错。今年7月,又成功融资1.08亿美元。新的投资者包括世界各地的大型钢铁和矿业企业以及许多风险投资企业。同时,与特殊目的收购公司ATHN达成协议,近期将以特殊目的收购公司的形式在纽交所上市。
除了太阳能,核能也是比尔盖茨关注的清洁能源之一,在此领域,其投资了专注于下一代核电站技术的Terrapower。.
ack="30">作为尤为高效的能源来源,核能的利用是多数国家的关注点,但核能的高危险性也对开发能力做出更高要求。
Terrapower和其合作伙伴则致力于更安全且具有更低成本的下一代核电技术。与许多正在开发的下一代核反应堆一样,Terrapower也是使用高含量低浓缩铀(HALEU)作为核燃料,不过其将以往的冷却剂水换成了液态钠,做成熔融盐反应堆。
相比水的100开尔文(热力学温度单位)温度范围需要加压产生热量,钠在固态和气态之间785开尔文的巨大温度范围不需要加压,使得熔融盐反应堆相比传统核反应堆几乎没有爆炸的风险。
Terrapower的技术也得到了美国能源部的关注,去年10月得到了后者的8000万美元补贴,而后在11月份,其还宣布进入航运业,与相关合作伙伴一起开发可用于为船舶提供动力的熔融盐反应堆。
▍新型电池领域——钠电池、锑电池
开发清洁能源之后便是要利用,而作为能源消耗占比最多的电力领域,储能电池的开发也甚为重要。这也是比尔盖茨投资的下一个领域——新型储能电池,这其中就包括了钠电池和锑电池。
比尔盖茨在2013年就投资了钠电池技术企业Aquion Energy,并在2016年追加了投资。
相比于主流的锂电池,钠电池不需要诸多的稀有金属(锂、钴等)作为正极和电解质材料,理论上拥有成本优势,同时也比前者拥有更好的安全性和低温性能。
不过,由于锂电池拥有更成熟的产业链,成本不断降低,价格从2010年的1000美元/KWh下降到2016年的300美元/KWh(2020年已经下降到110美元/KWh左右)。
锂电池成本10年间迅速下降
而钠电池产业链不成熟,成本优势不再,加上在能量密度方面的缺陷,一直没有得到普及。事实上,Aquion Energy在2017年就因为经营困难宣布破产。
不过,这并不代表钠电池的全面溃败。在今年7月,宁德时代便发布了旗下首款钠离子电池,尽管成本方面仍然由于产业链的不完备高于锂电池,但能量密度已经接近目前的磷酸铁锂电池。
宁德时代发布的钠电池
而按照宁德时代的规划,其要在2023年形成完备的钠离子电池产业链,保证在未来避免受到锂电池由于原材料匮乏而可能引发的电池产能缺乏的影响。
钠离子电池本身是有前景的,不过对于创业公司来说,前期较大的成本压力会阻碍其发展,这显然是Aquion Energy破产,但已成为巨头的宁德时代依然坚定看好的原因。
相比于在钠电池领域的投资不顺,比尔盖茨在锑电池领域的投资目前来看发展还不错。
51号金属元素锑
今年8月,美国初创储能公司Ambri宣布获得1.44亿美元的融资,用于支持其新型电池的技术和商业化发展,此轮投资中,现有最大股东比尔盖茨也参与其中。
这事实上已经是比尔盖茨从2011年之后多次参与Ambri的融资,后者开发的便是锑电池。
和钠电池一样,按照Ambri的说法,锑电池由于同样不使用更多的稀有金属作为电池正极材料(其主要使用钙),成本较锂电池低30%-50%,且比锂电池拥有更好的续航性能。
Ambri锑电池开发团队
不过,锑本身是稀有金属,全球储量和开采量都十分有限,价格目前也是居高不下。事实上,目前还没有企业正式发布可量产的锑电池。
值得注意的是,中国是全球范围内锑储量最多的国家,占比约为30%,产量占比接近50%。
不过,目前国内还没有企业正式涉足锑电池,多为锑资源企业,主要用途也是传统的阻燃剂领域。
▍更多处在研究中的领域——碳捕获、生物燃料等
相比依然受关注的清洁能源领域,和持续有企业跟进的新型电池领域,比尔盖茨投资的大多数气候领域的企业仍然不太为大众所知,这些领域包括碳捕获技术、生物燃料、压缩空气储能等。
技术发展上的瓶颈使得这些领域目前多数仍处在实验室阶段,难以取得规模有效的商业化落地。比如其在2013年开始投资的碳捕获技术公司Carbon Engineering。
由于目前我们仍然在大规模的利用化石燃料产生二氧化氮,在完全的清洁能源规模开发出来之前,利用技术手段去除、捕获或者固定空气的二氧化氮成为了一个命题。
Carbon Engineering便是通过将空气中的二氧化碳吸入氢氧化钾中,反应形成可溶碳酸钾,然后将该溶液与氢氧化钙混合,生成易于分离的碳酸钙固体以及氢氧化钾溶液,氢氧化钾溶液可以重复使用。
Carbon Engineering的碳捕获设备
这是主流的碳捕获技术之一,他们多是通过二氧化碳与某些物质反应,将其固定,甚至还会生成可循环利用的产品。当然,也包括其他一些技术,如将二氧化碳深埋地下。
不过,目前全球范围内的二氧化碳规模过于庞大,2020年排放量为375亿吨,想要将如此体量的二氧化碳捕获,利用当前的技术,将付出难以想象的成本。
技术瓶颈和成本问题是阻碍创业公司的主要问题,包括比尔盖茨投资的生物燃料企业,如专注于将植物、农林废弃物转化为纤维素糖(生物燃料中间体)的Renmatix,将海藻提炼为生物燃料的Snappire Energy,都由于技术不成熟发展不顺。
比尔盖茨等一些主流的气候科技投资机构也明白这些问题,他们知道此领域的大部分技术还处在“实验室水平”,许多项目需要大量资金和长期坚持才能被证明有效,投资者需要谨慎评估。
盖茨也表示这个领域的有些投资将被浪费,因为很多技术也确实无法确定能够取得成功,需要有承担风险的能力。
但其仍然对这些投资保持乐观,盖茨认为气候领域的投资需要政府的更多政策跟进,来支持更多的创业公司发展,产生足够多的技术想法,这个行业取得成功的概率就会变大。
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