采访:英伦伏特首席技术官艾伦·帕特森谈英国首个超级电池工厂的建设

两年前，没有人听说过“英伦volt”，但今天，这家由商人Orral Nadjari于2019年12月创立的公司正处于一项雄心勃勃的计划的前沿，该计划将推动英国跻身欧洲电池制造国家的一流行列。

在26亿英镑投资的支持下——这是英国有史以来最大的工业投资之一——该公司现在准备开始建设一个位于诺森伯兰郡布莱斯的巨型超级工厂最终每年将生产约30吉瓦时的锂离子电池(足以为30万辆乘用车提供动力)，许多人认为这一能力对英国汽车业的未来至关重要。

为了完成可能成为英国工业史上最雄心勃勃的规模扩张业务之一，该公司已着手招聘电池技术领域一些最聪明的人才;包括世界领先的电化学家艾伦·帕特森博士，他于2020年10月从法拉第研究所加入法拉第，担任首席技术官(CTO)。

帕特森是英国电池行业的资深人士，他在圣安德鲁斯大学(St Andrews)做学者时就开始涉足该技术，当时他致力于开发下一代锂离子电池系统的正极材料，后来被苏格兰电池公司Axeon(后来被Johnson Matthey收购)吸引进入该行业，该公司开始将其技术应用于汽车领域。他告诉《工程师》杂志:“这是一个很好的机会，能在一个新兴技术领域的起步阶段加入进来，并领导它背后的一些科学。”

在工业领域(Johnson Matthey和Cummins)工作了一段时间后，正是这种渴望在保持接近科学的同时成为先锋的愿望推动了帕特森在2018年来到了法拉第的机构该组织成立的目的是挖掘和加速英国电池研究基地正在取得的一些突破的商业潜力。他说:“有机会在一开始就为英国建立一种能力，希望让我们进入世界一流的舞台，这是一个非常棒的地方——回到核心科学，但总是带着工业的帽子，这是伟大的。”

在他担任法拉第研究所项目管理主管的两年半时间里，帕特森观察到英国电池能力的显著加速，研究基地日益受到商业机会的激励，以及考文垂英国电池工业化中心(UKBIC)等设施的出现，为加速这种创新的影响提供了切实可行的途径。当一家雄心勃勃地想要利用所有这些专业知识的公司出现时，帕特森抓住了这个机会，再次参与进来。他表示:“努力开始运营超级工厂，这是一个非常可怕的巨大机遇，但也是一个非常令人兴奋的机遇。”

鉴于世界各地已经有许多千兆工厂投入运营——包括欧洲各地的一些——我们有理由提出这样的问题:复制现有的制造解决方案，而不是从零开始建立一个新的本土能力，是否会更简单、更快?但是，Paterson解释说，英国伏特公司不仅仅是为了追赶。

锂离子电池是在英国发明的，并有效地分发到亚洲大规模生产。现在我们要把他们带回家

该公司的计划是利用英国丰富的科学专业知识，并创建灵活的制造能力——与电池技术和化学的持续发展保持一致——这将使它能够满足不断变化的客户需求，并超越世界各地许多现有能力的能力。他表示:“英国伏特并不打算从现有电池供应商那里翻译或复制粘贴现有技术。”“我们希望分析工艺的每一步，并在一定程度上提高能力和灵活性，尝试拥有制造技术能力、材料和细胞化学技术的管道，结合起来提供一些伟大的东西，并与目标应用相匹配。”

帕特森认为，这一计划将为英国汽车工业带来竞争优势，并可能——他说——最终看到英国在世界各地建立伏特工厂。

但要做到这一点并不容易。事实上，建立一个能够可靠地生产大量高性能电池的大规模自动化设施是一项复杂而艰巨的制造挑战。“你想要控制的是涂在10微米厚的基底上的电极层的微观结构。”帕特森解释道。“你试图采用高度复杂的材料....然后制定出一种方法，让这些电极保持它们存储电荷和传输电能的基本能力。”

尽管各种法拉第研究所资助的项目和UKBIC在理解如何将先进电池技术投入生产方面取得了巨大进步，但提升到大规模生产水平对英国来说是一个新的挑战。“我们花了很多精力研究如何通过这些尺度进行转化，如何控制参数，以确保我们最终得到的东西完全符合我们的预期，当我们把它放入电池中，将所有电极堆叠起来，制成一个真正的设备时，它就会交付……这不是英国在电池领域拥有的制造技术领域。”

他表示，其中一个关键挑战是，确保英国拥有实现所有这些目标所需的技能基础。“直接支持超级工厂所需的劳动力只有几千人。其中一些技术在英国确实存在，在东北部，我们很幸运地接近日产，日产提供大量的加工和制造技术，但这是我们必须关注的事情之一，我们现在正在关注。”

为了帮助建立这一人才管道，BritishVolt目前正在与一些组织密切合作，包括UKBIC、法拉第学院、WMG和SMMT，以探索教育系统如何支持该部门的要求。他表示:“目前正在建立一套与汽车行业类似的课程，但主要是由电池驱动的。”

与此同时，在布莱斯，英国伏特团队已经开始挖洞和进行调查，并希望在夏末开始“愤怒地破土动工”。

帕特森将该地点描述为英国超级工厂的“首选地点”，不难理解为什么该公司放弃了早期在威尔士建立第一家工厂的计划。

它的主要道路、铁路和一个新复兴的深水港就在门口，它与关键的物流网络很好地连接在一起，而直接挨着基地的可用土地提供了大量的空间，可以共同定位和整合供应链的关键元素。更重要的是，由于靠近道格尔滩风力发电场和新的风力发电场的着陆站，该场地可以很好地使用可再生能源1.4GW北海连接连接器从挪威。帕特森说:“对我们来说，获取这些绿色电子是一个极好的提议。”

他补充说，平坦、干净，并有现有的电网连接，这也是一个相对简单的开发地点，对建筑的建设几乎没有明显的障碍，建成后将成为英国最大的工业设施之一。

近年来，人们对英国未能扩大电池生产规模越来越感到担忧，更别提英国未能利用其在该领域的历史专长(锂电池是在牛津发明的，日产(Nissan)桑德兰汽车厂旁边的电池厂曾是欧洲的第一家)而感到愤怒。

尽管如此，尽管英国姗姗来迟地进入了超级工厂的舞台，帕特森相信它在实现目前所需的规模扩张方面处于有利地位。“科学在那里，对技术的理解是世界级的，英国的一些研究小组是令人惊讶的。能够解决这一问题并支持更广泛的行业是一件非常值得参与的事情。锂离子电池是在英国发明的，并有效地分发到亚洲大规模生产。现在我们正试图把他们带回家。”