電池成本并非電動汽車發展主要障礙？

作為雄心勃勃的特斯拉首席執行官，埃隆·馬斯克比大多數人更能預見未來。無論他是在談論將人類送上火星，還是花費50億美元建造一家電池工廠，為電動汽車制造商供應電池，馬斯卡的計劃似乎都很宏大，但他過去的成就表明，打這些計劃無法實現是非常冒險的。

最近，馬斯卡在特斯拉總部舉行的世界能源創新論壇上發表演講時表示，未來，世界將需要“數百”個千兆工廠來生產電池。當然，并不是所有這些工廠都將由特斯拉建造。

盡管一些專業知識可能會降低未來工廠的成本，但馬斯卡的言論令人沮喪。首先，這意味著我們將在未來幾十年內投資至少1萬億美元建造一座電池工廠。其次，它至少間接地表明，這些電池不會比特斯拉目前使用的電池好多少。

馬斯卡算術

特斯拉的第一座千兆工廠計劃于2017年建成投產，年產能為50吉瓦時。特斯拉計劃使用自己的大部分電池，即供應50萬輛汽車，其中大部分將是該公司的第三代轎車產品，起價預計為3.5萬美元。剩下的電池將進入新興的可再生能源存儲市場，主要是太陽能。

盡管這個市場起初很小，但小型太陽能技術在住宅和小型商業系統中的應用呈指數級增長，這表明可再生能源存儲市場將蓬勃發展。事實上，我最近遇到了一位在特斯拉工作了幾年的員工。在談到背景時，他提到，特斯拉的許多人認為，儲能市場的規模最終會大于特斯拉所在的汽車市場。

然而，值得注意的是，大多數住宅系統中使用的電池組只是特斯拉Model S汽車電池組的一小部分。因此，當我們考慮儲能市場時，明智的做法是長期考慮。

那么，這些車會發生什么呢？盡管對未來10-20年汽車銷量的預測令人擔憂，但這是由于汽車共享、公共交通和發展中國家中產階級發展帶來的巨大不確定性，從數量級來看，預測將超過1億輛。以特斯拉的第一家千兆工廠為例。如果電池技術得不到改進，20年內要制造1億輛續航里程與特斯拉相似的電動汽車，需要2億吉比特的工廠來供應電池。然而，仔細閱讀這句話后，它包含了兩個不太可能成立的關鍵假設。日產聆風的續航里程不到高端特斯拉Model s的三分之一，價格甚至更低，但該車型已成為世界歷史上最暢銷的電動汽車，今年1月銷量達到10萬輛。

或多或少

日產的電池組目前為24千瓦時，不如特斯拉提供的60和85千瓦時的電池組。這解釋了日產續航里程短的原因，但也有助于日產提供更便宜的汽車產品（當然，特斯拉和日產也專注于豪華實用曲線上的不同點）。對于未來，日產表示將擴大其電池容量。在最近的北京車展上，日產汽車的Andy Palmer表示，Leaf需要300公里（約180英里）的巡航里程。這是目前這款車型巡航里程的兩倍多一點，但所需的電池尺寸仍小于model S。事實上，它的電池組似乎與馬斯克口中的第三代特斯拉汽車的基本版本中使用的電池組相似。他說，新的電池組比Model S現在使用的電池組小20%（然而，新電池組仍然可以提供200英里的巡航里程）。

所有這些數字的意義在于清楚地表明，即使所有的汽車都是電動汽車，生產200倍于今天的汽車所需的電池組數量也不應該像直接相乘的結果那么多。馬斯卡沒有這么說，但懷疑論者知道（尤其是世界上只有電動汽車的可能性幾乎為零，除非在此過程中發生其他事情）：電動汽車需要比燃料動力汽車便宜，同時為幾乎所有人和任何地方提供足夠的續航里程和充電能力。例如，如果電池容量取得突破，制造商可以以不到30000美元的價格提供續航里程為300英里的電動汽車……

s的汽車可以在大多數停車場和許多城市街道上充電，而且它有一個類似于特斯拉的高速公路超級充電網絡——也許燃料汽車的末日真的即將到來。

當然，這樣的電池組幾乎可以肯定地在相同的機身上提供更多的能量。因此，你只需要少量的電池組就可以為全球電動汽車提供動力。例如，假設你可以將這種電池組的能量密度提高到當今鋰離子電池的四倍，這將使你能夠為高端特斯拉汽車制造一個重量僅為300磅的電池組，而不是目前的1200磅。到那時，該公司可以提供一款續航里程為500英里的車型（使用兩個電池組），其重量仍比目前的頂級車型輕600磅。這樣，世界只需要四分之一以上的電池工廠，消費者只需支付四分之一的原始存儲成本。

相反，我們已經取得了進展，并且有可能取得進展。

馬斯卡談到了千兆工廠在成本方面的產能，并提到特斯拉的電池成本將比目前的水平至少低30%。《綠色汽車報告》對特斯拉的這些成本進行了精彩的分析。盡管特斯拉從未證實這些數字，但馬斯卡確實掛斷了《巴倫》的一位作者的電話，后者質疑該公司能否同時實現降低電池成本的目標和Model S電池12000至12000美元的目標價格。特斯拉很可能離這個目標只有5000美元。

為了實現這一目標，特斯拉沒有特別的計劃來做一些特別的事情。相反，該公司使用了老式的方法，例如更好地管理供應鏈和降低物流成本。在特斯拉最近的財報電話會議上，馬斯卡談到了與原材料供應商的直接合作，表示他們對收到該公司的信息感到驚訝，并愿意探索降低鎳等金屬成本的方法。此外，千兆工廠被設計為一個完整的業務流程，綜合生產基地將利用現場可再生能源制造從電池到成品包裝的所有產品，從而最大限度地降低運輸成本。

Musca至少在這個時候沒有提到電池內部的改進，也就是電池化學反應本身。事實上，除了在生產改進方面取得了微小進展外，2017款特斯拉電動汽車所使用的電池在性能上可能與今天沒有太大區別。

重大進展

在其他地方，有些人正在尋求突破，但一切都有其局限性。日本初創公司Power Japan Plus正準備推出基于碳材料的電池。通過避免使用鎳和鈷等金屬，該公司所謂的Ryden電池有可能降低生產成本。

該電池還承諾具有其他一些有趣的功能。與鋰離子電池不同，“雙碳”設計使其能夠進行數千次充電和放電，而不會損失電池容量——這可能使電池壽命達到20年，而目前電動汽車的電池只有8-10年。亞利桑那州的一些葉子騎手經歷了電池容量的下降，這歸因于沙漠地區的高溫。Power Japan Plus電池所需的冷卻系統沒有鋰離子電池那么復雜，因為它在充電或使用過程中幾乎不會變熱。在特斯拉（Tesla）等設計中，數千個小型電池組合在一起，而瑞登電池（Ryden battery）的名字來源于神道教中的閃電之神，它甚至可以使電池密度更大，但只是略有改善。

問題是，盡管這項潛在的技術帶來了重要的安全優勢（它不會像鋰離子電池那樣起火）和充電速度（它可以更快地充電更多的電），但它在能量密度方面并沒有提供優勢。Power Japan Plus團隊很樂意回答這個問題，但與此同時，它不斷吹噓其技術在其他方面的優勢。然而，這是否足以讓汽車制造商對未經測試的設計感興趣是另一回事。

在某種程度上，挑戰在于，迄今為止幾乎所有的突破都很難從實驗室轉向大規模生產。鋰硫電池是一個潛在的想法，理論上可以提供至少兩倍于目前最好的鋰離子電池的能量密度。隨著時間的推移，鋰硫電池的設計甚至有可能實現上述300磅的特斯拉電池，但前提是有人能夠證明它是可以制造的。PolyPlus，總部位于加利福尼亞州伯克利……

正在嘗試，該公司已經研究這項技術好幾年了。然而，他們表示，該電池預計在2016年之前不會投入商業使用，這可能會讓你了解上述挑戰。

從商業化到電動汽車的應用至少需要幾年的時間，這將使其成為我們最早在未來十年看到的技術。換句話說，鋰硫電池可能會趕上特斯拉的第二家千兆工廠或日產的第一家電池工廠。

不再有摩爾定律

多年來，電池技術一直在緩慢而穩定地發展。但人們普遍認為，鋰離子電池將在不久的將來碰壁。到那時，儲存更多能量的能力將停止提高，很快，降低成本的能力也將陷入困境。好消息是，即使在今天，電池成本也不是電動汽車發展的主要障礙，特斯拉已經證明，人們可以利用現有技術制造具有遠程巡航里程的電動汽車。壞消息是，如果電動汽車想更快地脫離軌道并成為主流，那么它們需要一個突破，而不僅僅是特斯拉設想的電池成本降低30%才能到達目的地。目前，這一突破仍然遙遙無期。作為雄心勃勃的特斯拉首席執行官，埃隆·馬斯克比大多數人更能預見未來。無論他是在談論將人類送上火星，還是花費50億美元建造一家電池工廠，為電動汽車制造商供應電池，馬斯卡的計劃似乎都很宏大，但他過去的成就表明，打這些計劃無法實現是非常冒險的。

最近，馬斯卡在特斯拉總部舉行的世界能源創新論壇上發表演講時表示，未來，世界將需要“數百”個千兆工廠來生產電池。當然，并不是所有這些工廠都將由特斯拉建造。

盡管一些專業知識可能會降低未來工廠的成本，但馬斯卡的言論令人沮喪。首先，這意味著我們將在未來幾十年內投資至少1萬億美元建造一座電池工廠。其次，它至少間接地表明，這些電池不會比特斯拉目前使用的電池好多少。

馬斯卡算術

特斯拉的第一座千兆工廠計劃于2017年建成投產，年產能為50吉瓦時。特斯拉計劃使用自己的大部分電池，即供應50萬輛汽車，其中大部分將是該公司的第三代轎車產品，起價預計為3.5萬美元。剩下的電池將進入新興的可再生能源存儲市場，主要是太陽能。

盡管這個市場起初很小，但小型太陽能技術在住宅和小型商業系統中的應用呈指數級增長，這表明可再生能源存儲市場將蓬勃發展。事實上，我最近遇到了一位在特斯拉工作了幾年的員工。在談到背景時，他提到，特斯拉的許多人認為，儲能市場的規模最終會大于特斯拉所在的汽車市場。

然而，值得注意的是，大多數住宅系統中使用的電池組只是特斯拉Model S汽車電池組的一小部分。因此，當我們考慮儲能市場時，明智的做法是長期考慮。

那么，這些車會發生什么呢？盡管對未來10-20年汽車銷量的預測令人擔憂，但這是由于汽車共享、公共交通和發展中國家中產階級發展帶來的巨大不確定性，從數量級來看，預測將超過1億輛。以特斯拉的第一家千兆工廠為例。如果電池技術得不到改進，20年內要制造1億輛續航里程與特斯拉相似的電動汽車，需要2億吉比特的工廠來供應電池。然而，仔細閱讀這句話后，它包含了兩個不太可能成立的關鍵假設。日產聆風的續航里程不到高端特斯拉Model s的三分之一，價格甚至更低，但該車型已成為世界歷史上最暢銷的電動汽車，今年1月銷量達到10萬輛。

或多或少

日產的電池組目前為24千瓦時，不如特斯拉提供的60和85千瓦時的電池組。這解釋了日產續航里程短的原因，但也有助于日產提供更便宜的汽車產品（當然，特斯拉和日產也專注于豪華實用曲線上的不同點）。對于未來，日產表示……

將擴大電池容量。在最近的北京車展上，日產汽車的Andy Palmer表示，Leaf需要300公里（約180英里）的巡航里程。這是目前這款車型巡航里程的兩倍多一點，但所需的電池尺寸仍小于model S。事實上，它的電池組似乎與馬斯克口中的第三代特斯拉汽車的基本版本中使用的電池組相似。他說，新的電池組比Model S現在使用的電池組小20%（然而，新電池組仍然可以提供200英里的巡航里程）。

所有這些數字的意義在于清楚地表明，即使所有的汽車都是電動汽車，生產200倍于今天的汽車所需的電池組數量也不應該像直接相乘的結果那么多。馬斯卡沒有這么說，但懷疑論者知道（尤其是世界上只有電動汽車的可能性幾乎為零，除非在此過程中發生其他事情）：電動汽車需要比燃料動力汽車便宜，同時為幾乎所有人和任何地方提供足夠的續航里程和充電能力。例如，如果電池容量取得突破，制造商可以以不到3萬美元的價格提供一輛續航里程為300英里的電動汽車，這種汽車可以在大多數停車場和許多城市街道充電，而且它有一個類似于特斯拉的高速公路超級充電網絡，也許燃料汽車的末日真的即將到來。

當然，這樣的電池組幾乎可以肯定地在相同的機身上提供更多的能量。因此，你只需要少量的電池組就可以為全球電動汽車提供動力。例如，假設你可以將這種電池組的能量密度提高到當今鋰離子電池的四倍，這將使你能夠為高端特斯拉汽車制造一個重量僅為300磅的電池組，而不是目前的1200磅。到那時，該公司可以提供一款續航里程為500英里的車型（使用兩個電池組），其重量仍比目前的頂級車型輕600磅。這樣，世界只需要四分之一以上的電池工廠，消費者只需支付四分之一的原始存儲成本。

相反，我們已經取得了進展，并且有可能取得進展。

馬斯卡談到了千兆工廠在成本方面的產能，并提到特斯拉的電池成本將比目前的水平至少低30%。《綠色汽車報告》對特斯拉的這些成本進行了精彩的分析。盡管特斯拉從未證實這些數字，但馬斯卡確實掛斷了《巴倫》的一位作者的電話，后者質疑該公司能否同時實現降低電池成本的目標和Model S電池12000至12000美元的目標價格。特斯拉很可能離這個目標只有5000美元。

為了實現這一目標，特斯拉沒有特別的計劃來做一些特別的事情。相反，該公司使用了老式的方法，例如更好地管理供應鏈和降低物流成本。在特斯拉最近的財報電話會議上，馬斯卡談到了與原材料供應商的直接合作，表示他們對收到該公司的信息感到驚訝，并愿意探索降低鎳等金屬成本的方法。此外，千兆工廠被設計為一個完整的業務流程，綜合生產基地將利用現場可再生能源制造從電池到成品包裝的所有產品，從而最大限度地降低運輸成本。

Musca至少在這個時候沒有提到電池內部的改進，也就是電池化學反應本身。事實上，除了在生產改進方面取得了微小進展外，2017款特斯拉電動汽車所使用的電池在性能上可能與今天沒有太大區別。

重大進展

在其他地方，有些人正在尋求突破，但一切都有其局限性。日本初創公司Power Japan Plus正準備推出基于碳材料的電池。通過避免使用鎳和鈷等金屬，該公司所謂的Ryden電池有可能降低生產成本。

該電池還承諾具有其他一些有趣的功能。與鋰離子電池不同，“雙碳”設計使其能夠進行數千次充電和放電，而不會損失電池容量——這可能使電池壽命達到20年，而目前電動汽車的電池只有8-10年。亞利桑那州的一些葉子騎手經歷了電池容量的下降，這歸因于沙漠地區的高溫。Power Japan Plus電池所需的冷卻系統是……

不像鋰離子電池那樣復雜，因為它在充電或使用過程中幾乎不會變熱。在特斯拉（Tesla）等設計中，數千個小型電池組合在一起，而瑞登電池（Ryden battery）的名字來源于神道教中的閃電之神，它甚至可以使電池密度更大，但只是略有改善。

問題是，盡管這項潛在的技術帶來了重要的安全優勢（它不會像鋰離子電池那樣起火）和充電速度（它可以更快地充電更多的電），但它在能量密度方面并沒有提供優勢。Power Japan Plus團隊很樂意回答這個問題，但與此同時，它不斷吹噓其技術在其他方面的優勢。然而，這是否足以讓汽車制造商對未經測試的設計感興趣是另一回事。

在某種程度上，挑戰在于，迄今為止幾乎所有的突破都很難從實驗室轉向大規模生產。鋰硫電池是一個潛在的想法，理論上可以提供至少兩倍于目前最好的鋰離子電池的能量密度。隨著時間的推移，鋰硫電池的設計甚至有可能實現上述300磅的特斯拉電池，但前提是有人能夠證明它是可以制造的。總部位于加利福尼亞州伯克利的PolyPlus正在嘗試，該公司已經研究這項技術好幾年了。然而，他們表示，該電池預計在2016年之前不會投入商業使用，這可能會讓你了解上述挑戰。

從商業化到電動汽車的應用至少需要幾年的時間，這將使其成為我們最早在未來十年看到的技術。換句話說，鋰硫電池可能會趕上特斯拉的第二家千兆工廠或日產的第一家電池工廠。

不再有摩爾定律

多年來，電池技術一直在緩慢而穩定地發展。但人們普遍認為，鋰離子電池將在不久的將來碰壁。到那時，儲存更多能量的能力將停止提高，很快，降低成本的能力也將陷入困境。好消息是，即使在今天，電池成本也不是電動汽車發展的主要障礙，特斯拉已經證明，人們可以利用現有技術制造具有遠程巡航里程的電動汽車。壞消息是，如果電動汽車想更快地脫離軌道并成為主流，那么它們需要一個突破，而不僅僅是特斯拉設想的電池成本降低30%才能到達目的地。目前，這一突破仍然遙遙無期。

標簽：特斯拉日產Model S北京

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