在《电池背后》系列的第二期中，我们将独家报道 Novonix 及其加拿大制造的、改变行业的新突破以降低电池制造成本的故事
沿着哈利法克斯郊区一条安静的工业道路行驶，没有任何迹象表明该地区是世界各地电池技术的圣地。
然而，拥有 10 年历史的电池材料和技术公司 Novonix 正在改变电动汽车和储能电池的制造、测试和制造方式。
没有多少公司可以说他们参与了当今全球市场上大多数锂离子汽车电池的制造。更少的人敢说他们刚刚开发了一种新的制造工艺，可以将制造阴极（电池的关键部件）的成本降低一半。
总部位于新斯科舍省哈利法克斯的 Novonix Battery Technology Solutions (BTS) 就是其中之一。
“有很多公司——从上游供应商、矿工，一直到最终用户和开发电动汽车或能源存储系统的人员。我们在整个生态系统中的工作方式确实很独特，”Novonix 创始人 Chris Burns 在Novonix 贝德福德旗舰办公室接受Electric Autonomy采访时说道。
选择北美电动汽车电池供应链中任何一家公司的名称。
大众、优美科、松下、LG化学、浦项制铁、三星、特斯拉、福特、通用汽车、Stellantis。
如果你愿意的话可以继续下去。但可能性绝大多数是，如果他们正在制造电池，他们已经敲开了 Novonix 的大门，并且他们的技术已经通过 Novonix 实验室。
Novonix 为研发目的制造中试规模电池提供帮助，为客户进行测试并进行材料评估。它还进行内部使用的材料研究，因为该公司现在也是电池制造商的直接供应商。
“电池正在以通用形式商品化，但性能仍然存在很大差异，”伯恩斯说。
“归根结底，通用汽车汽车与同等的福特汽车或特斯拉汽车之间的区别是什么？一旦他们中的一个拥有更好的电池化学性能，其他人就会努力赶上。”
良好的基础
如今 Novonix 在加拿大和美国的四个办公地点拥有近 200 名员工
但它保留了（并添加了）2017 年的启动实验室，这一切都是从这里开始的，位于 Bluewater Rd。
当您驶入停车位并发现自己进入明亮的门厅时，Novonix 的低调风格仍在继续。在许多其他“可持续科技”办公室中，没有华丽的公司标志或别致的休息区。
该建筑的美学反映了该公司的理念：整洁、简洁。它完成了工作。
也许这是伯恩斯在达尔豪斯大学杰夫·达恩研究小组实验室工作期间学到的哲学。
伯恩斯首先在达恩实验室播下了 Novonix 的种子。
2009 年，伯恩斯还是一名研究生，当时他正在与达恩一起研究电池性能。他看到了创建一种新工具的机会，该工具可以进行电池诊断并测量电池性能。
伯恩斯建造了一台房间大小的计算机，并将其称为超高精度库仑法 (UHPC) 设备。
它不是一个响亮的名字，而是一台运转良好的机器。而且，正如业内人士所说，效果很好。
Burns 最初的发明 UHPC 1.0 至今仍保留在达尔豪斯 (Dalhousie)。然而，Burns 于 2013 年创立了 Novonix（同时还担任特斯拉的高级研究员，作为其在加拿大的第一位技术人员），并开始以更紧凑的规模生产下一代 UHPC，并在世界各地销售。
多年来，伯恩斯聘请达恩担任 Novonix 的首席科学顾问，并聘请达尔豪斯大学教授兼 NSERC/Novonix 工业研究主席马克·奥布罗瓦克 (Mark Obrovac) 作为赞助研究员。
该团队致力于让 Novonix 达到这一点：获得令人垂涎的行业地位（拥有十年令人垂涎的数据），从而引发电池制造革命。
Novonix 精炼电池制造
Mark McArthur 是 Novonix 的研发总监。
在接受伯恩斯采访的大部分时间里，他都坐在会议室的桌子对面，保持着优雅的沉默。
麦克阿瑟点头同意伯恩斯的观点，但他给人的独特印象是，在一个充满谈话的房间里，他是一个海绵倾听者。
当阴极出现时，一切都会改变。
许多人不会觉得电池中与阳极相对应的不起眼的黑色薄膜是一个令人兴奋的（双关语）主题。
但麦克阿瑟的人并不多。
多年来，麦克阿瑟一直在 Novonix 的达特茅斯实验室开发一种生产阴极的新方法。这并不是小规模的，就像在制造过程中使用更大的移液器或不同的压辊一样。
这相当于将传统上需要六个劳动密集型、成本高昂且高浪费的步骤的流程缩减为三个干净简单的步骤，而成本仅为一小部分。
“通常，你开始使用的阴极——粉末——是通过称为共沉淀的湿合成工艺制成的，”麦克阿瑟指着幻灯片解释道。“这就是左边的所有东西——一堆盒子到处都是。这简直是疯狂。”
“Novonix 全干式、零废物阴极工艺基本上回避了制造阴极粉末的前驱体的方法，”麦克阿瑟说。
“如果你愿意的话，我们的秘密武器是我们如何将这些仍处于干燥状态的材料结合起来制成成品阴极粉末。”
行业影响
本周 Novonix 发布了一项关于其干阴极工艺的第三方研究结果。
据称加工成本预计可降低 50%（不包括原料）。资本支出强度预计降低 30%。功耗有望提高约 25%。
这些都显着降低了电池制造成本。
麦克阿瑟表示，除了节约、加速和改进阴极制造之外，干法工艺比湿法工艺更加环保。
“阴极侧有大量废水需要处理。其中最大的是硫酸钠，”伯恩斯解释道。
这些湿法水处理系统——加上固体废物的管理——可能是工厂安装的最昂贵的基础设施之一。
但在环境标准宽松或根本不存在的地方，根本就没有处理系统，“通常，[硫酸钠]会被排放到海洋中，因为它相当无害，”麦克阿瑟说。
在加拿大希望达到的全部电池制造能力的情况下，将硫酸钠废物倾倒到海洋中的方法可能会对环境造成毁灭性的影响。
“当你生产 100 吉瓦时的电池时，你需要大量的阴极来支持，这意味着你将产生大量的硫酸钠，”麦克阿瑟说。
“显然，北美不能将其排放到海洋中。在这个规模上，它将改变水产养殖的质量摩尔浓度（溶质中物质的量）。”
未来的电池世界
为全球生态系统中几乎所有对电池感兴趣的公司担任调酒师和测试员是一个高压角色，使 Novonix 处于欧姆竞赛的中心。
但按理说，在某一时刻，电池化学成分之间不会有太大不同。
那么像 Novonix 这样的公司将扮演什么角色呢？
今年早些时候，纽约法庭上演了指数发明的局限性的例证。
2023 年 5 月，英国流行歌星艾德·希兰赢得了一场版权侵权诉讼。希兰被指控在他的歌曲“Thinking Out Loud”中抄袭了马文·盖伊的“Let’s Get It On”。
判决后的一份声明中，希兰指出音乐只有 12 个音符，流行歌曲只有 4 个和弦，每天发布的歌曲接近 60,000 首。
结果是一切听起来都像其他一切。
所以，当然，希兰听起来像盖伊，但盖伊听起来像阿尔·格林。等等。
在电池领域也是类似的。周期元素有 118 种，但并非所有元素都适用于电池制造。
那么，什么将成为电气化竞赛中的差异化因素呢？
伯恩斯听了这个比喻，笑了。他对此有自己的想法。
“这是一个非常有趣的问题。就[电池]的潜在性能而言，我们正在接近当今化学的渐近线，但更实际的是，它们需要有多好，”伯恩斯说。
“我们需要做的事情是关注如何扩大规模，然后降低成本。”
这是 Novonix 干阴极突破的重大胜利，也是该公司未来 10 年前进道路的明确信号。
保持领先地位
至于加拿大在电气化方面的作用，Novonix 正在努力将该国定位为全球首选电池供应商。
加拿大拥有当今汽车工业梦寐以求的电池矿物。但在炼油和制造方面却落后。
因此，Novonix 知道，加拿大电动汽车电池供应链的未来发展在很大程度上取决于其前瞻性。Novonix 需要成为今天、明天的知识专家。
“在这个行业中，你必须始终小心的一点是它发展得很快。基准正在变化，如果你跟不上，你就落后了，”伯恩斯说。
“我喜欢举的例子是锰和磷酸铁锂材料。两三年前，我们开始使用这些材料开展项目。突然之间，[这种化学]开始在北美得到更多的理解或了解。如果你环顾四周并说：“谁知道如何处理这些材料？” 这是一个简短的名单，我们已经接近榜首了。”
但几年后，随着新的化学物质、运输方式和制造方法（其中一些由 Novonix 开发）的流行，这一切都可能发生翻天覆地的变化。
“没有什么灵丹妙药的技术。适用于乘用车的电池不同于半挂卡车、轻便摩托车和电动自行车，”伯恩斯说。
“我认为，看看这些技术在优化方面的表现，未来几年的发展将会非常有趣。”
（谷歌翻译：Exclusive: Behind the scenes of a battery manufacturing breakthrough at Novonix）
