电池成本难道不是电动汽车发展的主要障碍吗？

作为特斯拉（特斯拉）雄心勃勃的首席执行官，埃伦·穆斯克（埃隆·马斯克）比大多数人都能更清楚地看到未来。

无论是谈论将人类送上火星，还是花费 50 亿美元建造一家电池工厂，为他的电动汽车制造商供应电池，穆斯克的计划可能看起来很宏伟，但他过去的成就表明，押注这些计划不会实现是非常危险的真的。

喜欢冒险。

穆斯克日前在特斯拉总部举办的世界能源创新论坛上发表演讲时表示，未来世界将需要“数百个”这样的超级工厂来生产电池——当然，那些工厂并不是所有都会投资建设来自特斯拉。

虽然一些专有技术可能会降低未来工厂的成本，但穆斯克的言论让人感到沮丧和沮丧。

首先，这意味着我们在未来几十年内必须投资至少一万亿美元来建设电池工厂。

其次，这至少间接表明这些电池不会比特斯拉目前使用的好多少。

穆斯克算术特斯拉首座千兆工厂计划于2016年建成投产，年产能50吉瓦时。

特斯拉计划自己使用大部分电池，供应50万辆汽车，其中大部分将是该公司的第三代轿车，起价预计为35,000美元。

其余电池将进入新兴市场用于可再生能源存储，主要是太阳能。

虽然市场起步规模很小，但小型太阳能技术在住宅和小型商业系统中的使用呈指数级增长，表明可再生能源存储市场将会蓬勃发展。

事实上，我最近遇到了一位在特斯拉身边工作了几年的员工。

在谈到背景时，他提到，特斯拉身边的很多人都认为，储能市场最终会比特斯拉所在的汽车市场还要大。

然而，值得注意的是，大多数住宅系统使用的电池组的尺寸只是特斯拉的 Model S 汽车电池组的一小部分。

因此，当我们考虑储能市场时，明智的做法是从长远考虑。

那么，这些车会怎么样呢？尽管由于汽车共享、公共交通和发展中国家中产阶级的增长存在巨大的不确定性，对未来 10-20 年汽车销量的预测令人担忧，但预测的数量级将超过 10 亿辆。

以特斯拉的第一家千兆工厂为例。

如果电池技术不进步，如果20年内要生产1亿辆续航里程与特斯拉类似的电动汽车，就需要一座千兆工厂为其供应电池。

然而，仔细阅读这句话就会发现，它包含两个不太可能成立的关键假设。

日产聆风的续航里程还不到高端特斯拉 Model S 的三分之一，成本甚至更低，但它已成为全球有史以来最畅销的电动汽车，于今年 1 月开始销售。

当月销量达到10万辆。

日产目前的电池组是24千瓦时，不如特斯拉提供的60和85千瓦时电池组。

这解释了日产汽车行驶里程较短的原因，但也有助于日产汽车提供更实惠的汽车（当然，特斯拉和日产汽车也着眼于豪华实用曲线上的不同点）。

对于未来，日产表示将扩大电池产能。

在最近的北京车展上，日产汽车的安迪·帕尔默表示，Leaf 需要数公里（约英里）的行驶里程。

这比当前车型的续航里程略多一倍，但所需的电池组尺寸仍然比 Model S 小。

事实上，电池组似乎与穆斯克所说的基础版中使用的电池组类似。

第三代特斯拉座驾。

他表示，新电池组比 Model S 目前使用的电池组小 20%（不过，新电池组仍可提供数英里的续航里程）。

所有这些数字的目的是要了解，生产两倍于今天的汽车所需的电池组数量（即使它们都是电动汽车）也不会像直接相乘所产生的那样多。

穆斯克没有说，但怀疑论者很清楚的事情（特别是因为世界上只有电动汽车的可能性接近于零，除非沿途发生其他事情）：电动汽车需要比汽油动力汽车更便宜，同时提供足够的续航里程和充电能力，以满足几乎所有人和任何地方的需求。

例如，如果电池容量取得突破，制造商可以以不到 3 万美元的价格提供续航里程为 10 英里的电动汽车——并且该汽车可以在大多数停车场和许多城市街道上充电，并且具有相同的特性正如特斯拉高速公路增压网络一样——也许汽油动力汽车的终结真的已经到来了。

当然，这样的电池组几乎肯定能够在相同尺寸下提供更多电量。

因此，您只需要更少数量的电池组即可为世界各地的电动汽车提供动力。

例如，如果您可以将该电池组的能量密度提高到当今锂离子电池的四倍，这将允许您为仅重 1,000 磅的高端特斯拉汽车制造电池组，而不是当前的1，然后，该公司可以提供续航里程为 10 英里的车型（使用两个电池组），但重量仍比当前顶级车型轻。

如果你这样想的话，世界只需要四分之一以上的电池工厂，而消费者只需为存储容量支付四分之一的费用。

相反，我们取得了进步并拥有了可能性。

穆斯克谈到了千兆工厂在成本方面的能力，提到特斯拉的电池成本将比现在下降至少30%。

《绿色汽车报告》（绿色汽车报告）对特斯拉的这些成本进行了很好的分析。

虽然特斯拉从未证实过这些数字，但穆斯克确实挂断了《巴伦周刊》记者的电话，询问该公司能否同时实现降低电池成本及其提出的 Model S 电池的目标。

- 12,000 美元的目标价。

情况很可能是，特斯拉距离这个目标不仅仅只有5000美元。

为了实现自己的目标，特斯拉并没有特别的计划去做任何特别的事情。

相反，该公司使用老式方法，例如更好地管理供应链和降低物流成本。

在姚最近的财报电话会议上，穆斯克谈到了与原材料供应商的直接合作，称他们对公司的消息感到惊讶，并愿意探索降低镍等金属成本的方法。

此外，超级工厂被设计为一个完整的业务流程，利用现场可再生能源，综合生产基地将生产从电池到成品包装的所有产品，从而最大限度地减少运输费用。

穆斯克没有提到——至少在这个时候——电池内部的改进，即电池化学本身。

事实上，除了产量上的微小改进之外，特斯拉2006年至2016年电动汽车所使用的电池的性能可能与今天没有太大区别。

在其他地方，有些人正在寻求突破，但一切都有其局限性。

日本初创公司 Power Japan Plus 正准备将基于碳材料的电池设计推向市场。

该公司所谓的 Ryden 电池有可能通过避免使用镍和钴等金属来降低生产成本。

该电池还具有其他一些有趣的功能。

与锂离子电池不同，“双碳”设计使其能够充放电数千次而不会损失电池容量——这可能会让电池寿命达到20年，而当今的电动汽车电池只有8 -10年年。

亚利桑那州的一些 Leaf 用户遭遇了电池容量下降的情况，这归咎于沙漠地区的高温。

Power Japan Plus 电池所需的冷却系统比锂离子电池复杂，因为它在充电或使用过程中很少发热。

在像特斯拉这样的设计中，数千个小电池被组合在一起，而以神道教闪电之神命名的雷登电池可以使电池变得更加密集，但只是轻微的。

问题在于，虽然这种潜在技术带来了重要的安全优势（它不会像锂离子电池那样着火）和充电速度（它可以更快地充电更多电量），但它并没有提供能量密度。

优势。

Power Japan Plus团队很乐意回答这方面的问题，但同时也不断宣扬其技术在其他方面的优势。

然而，这是否足以让汽车制造商对未经测试的设计感兴趣则是另一回事。

部分挑战在于，迄今为止几乎所有突破都被证明很难从实验室转移到大规模生产。

锂硫电池是一个很有前途的想法，理论上可以提供至少是当前最佳锂离子电池两倍的能量密度。

随着时间的推移，锂硫电池设计甚至有可能使上述的LB-特斯拉电池成为现实，但前提是有人能够证明可以制造这种电池。

这就是总部位于加利福尼亚州伯克利的 PolyPlus 正在发生的事情，该公司多年来一直致力于该技术的研究。

但他们表示，这种电池预计不会在今年之前实现商业化，这或许能让你对上述挑战有所了解。

从商业用途到电动汽车，至少需要几年的时间，这使其成为未来十年我们能看到的最快的技术。

换句话说，锂硫电池可以与特斯拉的第二家千兆工厂或日产的第一家电池工厂相媲美。

摩尔定律不再适用 电池技术多年来取得了缓慢而稳定的进步。

但人们普遍认为，锂离子电池在不久的将来将会碰壁。

到那时，存储更多能量的能力将停止提高，很快降低成本的能力也将受到同样的阻碍。

好消息是，即使在今天，电池成本也不是电动汽车发展的主要障碍，特斯拉已经证明人们可以利用现有技术制造出长续航里程的电动汽车。

坏消息是，如果电动汽车想要更快地脱轨并成为主流，就需要取得突破，而不仅仅是特斯拉设想的电池成本降低 30%。

目前，这一突破仍然难以实现。