《经济学人》！特斯拉的电池大师

JB？施特劳贝尔的任务不仅是制造最先进的电动汽车，他还想把电池带入更广阔的新领域。

坐在Stella Model S中，踩下油门，你的体验与驾驶其他汽车完全不同。

通常的排气轰鸣声变成了低沉的呼啸声，汽车突然加速得很快。

这要归功于电动机的高扭矩，由于汽车内没有变速箱，因此无需换档。

内部，中控台不再有多个按钮和开关，而是被一块大触摸屏占据。

成熟的汽车制造商倾向于生产中等尺寸的电动汽车（通常是小型电动汽车），以达到昂贵电池可以支持的续航里程。

然而，硅谷初创公司特斯拉意识到，许多新技术的早期采用者很可能是富有的人，他们更喜欢既豪华又高科技的高性能四门轿车。

为什么特斯拉选择做一些不同的事情？首先，它并不认为自己是一家汽车制造商。

“我更多地将我们视为一家能源创新公司，”杰弗里（“JB”）施特劳贝尔（Jeffrey“JB”Straubel）说。

他是特斯拉的首席技术官，也是该公司的联合创始人，就像首席执行官埃隆·马斯克一样。

施特劳贝尔说：“如果我们能让能源存储变得更便宜，这将是我们可以做的最重要的事情，让电动交通变得更加便捷。

” “将其添加到可再生能源中，我一眼就能看出，人类将不再需要化石燃料，也不需要花费更多的钱来实现这一转变。

”施特劳贝尔对储能的痴迷并不难理解。

他小心翼翼地回避了 Model S 中使用的锂电池组的确切成本，但据信该价格约为基本款 Model S 起价 7 万美元的四分之一。

较小的 Model 3 将于 2019 年推出。

该车将像Model S一样具有一些自动驾驶功能，它更针对大众市场。

但要使其达到 35,000 美元左右的预期价格，施特劳贝尔需要将电池组的成本降低至少三分之一。

施特劳贝尔认为，做到这一点并满足预期需求的最佳方法是特斯拉生产自己的电池，并且大规模生产。

这就是为什么他和马斯克押注于一件事：与日本电池供应商松下共同资助内华达州一座价值 50 亿美元的“超级工厂”。

该工厂计划今年生产的锂电池数量与全球使用量一样多。

施特劳贝尔历来的成功就是坚持大胆独立的行事。

在为 Model S 开发充电系统时，他拒绝了现有的行业标准，因为它们传输的电量太少。

他没有等待与其他汽车制造商达成协议来寻找通用充电插座，而是设计了自己的专用插座。

该公司的超级充电站为特斯拉车主在公共场所提供免费充电，40分钟内可充电约80%的电池。

它们现在形成了世界上最大的快速充电网络。

施特劳贝尔对于电池本身也持有不同的看法。

大多数电动汽车制造商都选择大电池，但 Model S 和之前的 特斯拉 Roadster 均由大约单个锂电池供电。

Roadster 的电池最初是一种标准锂电池，在行业中广泛使用，并出现在笔记本电脑等设备中。

但 Model S 的电池已经完全重新设计。

电池组内有许多电芯放电，电芯相互连接，它们之间交织着液体冷却系统，以防止事故中起火（车辆损坏引起的短路和充电错误会引发锂电池起火）。

“午餐是特斯拉的起源” 特斯拉的汽车总是与众不同。

38 岁的施特劳贝尔在 14 年前制造了他的第一辆全尺寸电动汽车（不包括他 14 岁时重建的高尔夫球车）。

这是一辆 2016 款保时捷，配有两台电动机和数公斤旧铅酸电池：设计笨重，但后来在加州飙车比赛中成为世界上最快的电动汽车。

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“我喜欢沉浸在我正在建造的东西中的感觉。

如果你驾驶、骑乘或飞行它，那就更令人兴奋和有趣，”拥有私人飞行员执照的施特劳贝尔说。

从斯坦福大学获得能源工程硕士学位后，他与哈罗德·罗森（第一颗地球同步轨道卫星的设计者）合作构建了新型车辆混合驱动系统。

该系统利用涡轮机发电，并利用高速旋转的飞轮按需储存和释放动能。

尽管这种创新组合取得了成功，但保守的汽车制造商拒绝投资，因为这一步太过分了。

然而，两人将这项技术授权给了一家生产商用车飞轮的公司。

施特劳贝尔和罗森继续制造氢电池驱动的飞机电动发动机，后来将其授权给波音公司。

这时施特劳贝尔遇到了马斯克。

马斯克将他的 PayPal 数字支付公司出售给 eBay 后刚刚成为亿万富翁。

“那顿午餐是特斯拉的起源，”施特劳贝尔说。

“大多数时候我们都在谈论电动飞机。

但在谈话结束时我说，我正在开发一个有趣而疯狂的汽车项目，试图制造出可以行驶 100 英里的东西。

“锂电池组”距离这个梦想还很远。

与顶级 Model S 声称的里程相比，Model 3 的里程可能只有公里（英里）。

但由于特斯拉计划将 Model 3 的销量提高到 Model S 的 10 倍，因此对可靠电池供应商的需求变得至关重要。

于是就有了超级电池工厂的计划。

即使在提高产量的同时，特斯拉仍然需要创新电池化学和制造技术。

虽然新电池可能仍然很小，但其确切规格尚未最终确定。

施特劳贝尔坚持认为，这一策略的风险没有看上去那么大。

他指出，如今用于制造 Model S 电池的设备与近 10 年前用于制造 Roadster 电池的设备相似，尽管电池产生了一半的能量，而且其化学成分也发生了显着变化。

Roadster电池使用氧化钴作为阴极，而Model S则使用镍铝铜氧化物。

施特劳贝尔说，区别在于能量密度的巨大增加、更长的寿命和更高的工作温度（意味着需要更少的冷却）。

除了化学之外，特斯拉还在开发电池的其他新功能。

这个想法是，受益于规模经济，超级电池工厂生产的电池将比成熟制造商生产的电池便宜得多。

“未来10年，将会发生的事情是：我们专注于生产以满足世界储能需求，而不是等待电池技术发生根本性变化来降低成本。

”施特劳贝尔说。

并非所有人都同意。

技术分析公司LuxResearch的报告预测，Gigafactory只会带来电池成本的小幅下降，而超过50%的产能将出现过剩。

“大多数其他公司并不相信电池销量会像实际增长得那么快，”施特劳贝尔反驳道。

“他们不了解成本和销量之间的紧密联系。

我们正处于成本小幅下降的关键时刻。

”由于汽车行业规模如此之大，这将是令人难以置信的增长。

”超级工厂生产的电池并非全部都会用于汽车。

其中一些将安装在该公司的超级充电站，以应对多辆车同时需要充电时突然增加的需求。

其他的将在特斯拉的装配厂使用，以在电价便宜时储存能量，特别是在夜间，以供电价上涨时使用。

电池照亮了清洁能源的未来通过电池存储可再生能源可能是特斯拉未来几年的最大机遇。

施特劳贝尔说，潜力是巨大的。

“在许多情况下，经济已经跨越了一个临界点，可以在非常大规模的电池阵列中有效地存储可再生能源。

”风能或太阳能等可再生能源的主要问题是，当电力需求很高时，风能并不总是吹，太阳也不总是发光。

这需要公用事业公司维持额外的发电站来填补缺口，通常利用化石燃料发电。

另一方面，电池在可再生能源产生时储存电力，并在需要时释放电力。

加利福尼亚州的家庭已经在从另一家马斯克公司 SolarCity 租用的光伏电池板旁边安装了特斯拉电池组。

电池组允许居民在停电期间继续运行电器，或在电价高时改用电池。

但他们还旨在扩大居民从净计量政策中获得的回报，该政策允许居民客户将多余的电力出售给公用事业公司。

特斯拉的住宅电池没有像施特劳贝尔希望的那么快被采用，因为它们很难连接到电网。

“公用事业公司本质上往往非常保守，”他说。

不过，他认为良好的经济效益将使公用事业公司相信其带来的好处。

施特劳贝尔认为，随着电池安全性的提高和储存能量的增加，新的电动产品将会被生产出来。

他的谈话回到了他的另一个兴趣：“在可预见的未来，电动飞机将成为一个有趣且非常有吸引力的选择。

”美国、中国和欧洲已经在制造各种小型电动飞机。

空中客车公司最近成立了一家法国子公司，生产名为 E-Fan 的两座飞行员训练飞机。

该飞机由电动机驱动安装在后机身两侧的一对涵道风扇。

这家欧洲航空航天巨头还在研究建造一架电动直升机和一架 90 座电动短途客机的可能性。

有几项进展可能会增加电池的储存能量。

例如，斯坦福大学的一个团队正在研究将锂电池中使用的锂基阳极包裹在碳“纳米球”薄膜中。

这将使更多的锂能够安全地用于阳极（锂的高化学反应性使电池存在火灾风险）。

研究人员认为，这种覆盖层将使相同重量的锂电池储存的能量约为目前的五倍。

这种类型的创新仍处于实验室阶段，需要时间才能成为商业现实。

未来，也许甚至锂也可能被新型电池材料取代。

施特劳贝尔说：“没有人比我更希望我们能够发明一种新技术，让今天的化学方法变得过时。

” “这样我们就可以以更低的价格出售更多的汽车。

但我们并没有等到这一天。