無(wú)鈷，特斯拉電池技術(shù)的最關(guān)鍵一步

時(shí)間:2020-07-14 11:50來(lái)源:汽車(chē)商業(yè)評(píng)論雜志 作者:朱琳
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       為什么并不是所有人都開(kāi)電動(dòng)汽車(chē)？其中一個(gè)主要原因是價(jià)格。如果將電動(dòng)汽車(chē)與同樣規(guī)格的內(nèi)燃機(jī)車(chē)（ICE）相比，會(huì)發(fā)現(xiàn)前者比后者至少要貴10000-15000英鎊（約合人民幣8.8萬(wàn)-13.2萬(wàn)元）。盡管電動(dòng)汽車(chē)在購(gòu)買(mǎi)后使用時(shí)會(huì)便宜得多，但不可否認(rèn)的是，高額的初始溢價(jià)對(duì)早期廣泛采用電動(dòng)汽車(chē)是一個(gè)相當(dāng)大的抑制因素。
 
       雖然這些額外支出中有一部分是由于企業(yè)試圖收回所涉及新技術(shù)的開(kāi)發(fā)成本，但絕大部分來(lái)自一個(gè)因素——可充電電池的高昂價(jià)格。這就是為什么特斯拉最近在電池領(lǐng)域取得的一些進(jìn)展是其迄今為止最重要的進(jìn)展，而最重要的是它不再使用鈷。
 
       為了更好地理解這一點(diǎn)，我們來(lái)舉個(gè)例子。在英國(guó)，特斯拉Model S Long Range起價(jià)為77980英鎊（約合人民幣69萬(wàn)元）。這款車(chē)的續(xù)航里程為379英里(約610公里，根據(jù)WLTP循環(huán)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn))，而Plus版本的續(xù)航里程為402英里(647公里)。
 
       但為了達(dá)到這些高數(shù)字，Model S需要配置100千瓦時(shí)的鋰離子電池。特斯拉沒(méi)有公開(kāi)說(shuō)明Model S的價(jià)格中有多少來(lái)自這些電池，但你可以通過(guò)購(gòu)買(mǎi)二手特斯拉電池看看它的價(jià)格來(lái)大致了解，一個(gè)5.3千瓦時(shí)的電池組含稅價(jià)格為1440英鎊（約合人民幣1.3萬(wàn)元）。
 
       目前的Model S需要19個(gè)這種電池組才能達(dá)到100千瓦時(shí)的容量。如果你把單價(jià)乘起來(lái)，總共是27360英鎊（約合人民幣24萬(wàn)元）。換句話(huà)說(shuō)，特斯拉Model S超過(guò)三分之一的價(jià)格可能僅僅是電池的成本。更普通的入門(mén)級(jí)電動(dòng)汽車(chē)現(xiàn)在仍然至少有40千瓦時(shí)（比如日產(chǎn)的基本款聆風(fēng)），而且大多數(shù)都有50千瓦時(shí)或更多。
 
       因此，大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)僅電池一項(xiàng)就超過(guò)了10000英鎊（人民幣8.8萬(wàn)元），這就很好地解釋了為什么它們?nèi)绱税嘿F。彭博新能源財(cái)經(jīng)（Bloomberg New Energy Finance）證實(shí)了這些計(jì)算，預(yù)計(jì)2020年電池成本將占電動(dòng)汽車(chē)成本的30%。相比之下，一輛內(nèi)燃機(jī)車(chē)只需要一個(gè)金屬盒子來(lái)裝燃料。
鋰離子電池成本所占電動(dòng)汽車(chē)總成本的比例
 
       回到特斯拉最近的一些消息。該公司在不使用鈷的可充電電池技術(shù)上下了很大的賭注。鈷是鋰離子電池如此昂貴的主要原因之一。它也充滿(mǎn)了政治問(wèn)題，因?yàn)椴傻V可能在沖突地區(qū)，如剛果，它的生產(chǎn)被認(rèn)為是相當(dāng)污染環(huán)境。但使用鈷是因?yàn)樗芴峁╇姵厮璧哪芰棵芏�，使電池每次充電能持續(xù)數(shù)百英里。
 
       幾個(gè)月前，有消息透露，特斯拉正在與寧德時(shí)代新能源公司（CATL）合作研發(fā)磷酸鐵鋰（LFP）電池，這可能是真正的游戲規(guī)則改變者。LFP電池不使用鈷，并且有推至低于每千瓦時(shí)100美元(批發(fā)價(jià))的神奇趨勢(shì)，這個(gè)價(jià)格被認(rèn)為是電動(dòng)車(chē)比內(nèi)燃機(jī)車(chē)便宜的門(mén)檻。

       據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)能源存儲(chǔ)部門(mén)主管詹姆斯·弗里斯（James Frith）稱(chēng)，電池每千瓦時(shí)的價(jià)格在2010年一度超過(guò)1000美元（約合人民幣7000元），2015年為381美元（約合人民幣2670元），現(xiàn)在約為147美元（約合人民幣1030元）。弗里斯估計(jì)LFP電池將在2023或2024年達(dá)到每千瓦時(shí)100美元（約合人民幣700元），到2030年僅為61美元（約合人民幣427元）。
鋰離子電池每千瓦時(shí)價(jià)格
 
       特斯拉最近還獲得了陰極技術(shù)的專(zhuān)利，這大大提高了充電循環(huán)次數(shù)。目前的鋰離子電池技術(shù)允許1000到1500次的充電，看起來(lái)似乎不多，但你不可能像手機(jī)一樣每天給汽車(chē)充電，而且智能管理將在不同的電池間分配充電周期。你只需要每周左右為一輛電動(dòng)汽車(chē)充一次電，這意味著1500次充電可以持續(xù)25年。
 
       由杰夫·達(dá)恩（Jeff Dahn）領(lǐng)導(dǎo)的特斯拉電池團(tuán)隊(duì)獲得了特斯拉新技術(shù)的專(zhuān)利，這項(xiàng)技術(shù)可以將充電周期提高到近4000次，如果一周充一次電，大約75年——因此才有了所謂的百萬(wàn)英里電池。
 
       最近，由杰夫·達(dá)恩領(lǐng)導(dǎo)的特斯拉團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)了一些新的金屬鋰/陽(yáng)極電池專(zhuān)利，這可以大幅提高能量密度，從而大幅降低成本。如果這些技術(shù)在商業(yè)上可行的話(huà)，將會(huì)給電池的耐用性和價(jià)格帶來(lái)革命性的變化。
 
       日產(chǎn)的一位前高級(jí)研究員正在開(kāi)發(fā)另一種即將問(wèn)世的技術(shù)，叫做全聚合物電池，他聲稱(chēng)這種技術(shù)可以將目前的價(jià)格降低90%。
 
       這些進(jìn)展在未來(lái)也可能不會(huì)發(fā)生，但無(wú)鈷磷酸鐵鋰電池現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了。在獲得政府批準(zhǔn)后，特斯拉將在其中國(guó)版Model 3中使用LFP作為電池。據(jù)估計(jì)，使用LFP電池可使制造成本降低15% - 20%。
 
       考慮到電池在汽車(chē)成本中所占的比例，電動(dòng)汽車(chē)只比內(nèi)燃機(jī)車(chē)貴10%，而不是30%，這很容易在擁有電動(dòng)車(chē)一到兩年的時(shí)間里重新獲得更便宜的運(yùn)行成本。這也將使電動(dòng)汽車(chē)比燃料電池技術(shù)有更大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，而氫能源則不大可能成為電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)。
 
       電動(dòng)汽車(chē)不僅比內(nèi)燃機(jī)車(chē)更環(huán)保、運(yùn)行成本更低，而且購(gòu)買(mǎi)成本也更低的時(shí)代正在迅速到來(lái)，而不含鈷的電池是朝著這個(gè)方向邁出的關(guān)鍵一步。這就是為什么特斯拉轉(zhuǎn)向低能耗汽車(chē)如此重要的原因——這可能是對(duì)化石燃料汽車(chē)的致命一擊。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 特斯拉 電池技術(shù) 無(wú)鈷
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