為什么電池性能一直以來都不見起色？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-16 19:07
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在過去的數(shù)年中，有無數(shù)的電池技術研究取得突破性的進展，但是這些當中，鮮少能夠被商業(yè)所使用，兌現(xiàn)低成本和多容量的承諾。比如成立于2001年的鋰離子電池初創(chuàng)公司A123 Systems，曾宣稱，能將鋰離子電池的磷酸鋰鐵正極材料制造成均勻的納米級超小顆粒，因顆粒和總表面面積劇增而大幅提電池的放電功率，而且，整體穩(wěn)定度和循環(huán)壽命皆未受影響。但最終于2012年以失敗告終。原因是，不能夠量產(chǎn)它所描述的那些鋰電池，也不能安全有效地轉換電量。
2012年，位于美國加州的電池公司Envia Systems在華盛頓重大的會議上宣稱，研發(fā)出能量密集型電池，單位重量的鋰電池儲存能量是目前電池的兩倍，而且成本降低一半。通用汽車一聽說能研發(fā)如此高能電池的Envia，馬上向其投資了700萬美元，希望在電動車業(yè)務上進行合作。到了2013年，Envia都沒有兌現(xiàn)它所宣稱的“驚人效果”，導致失去資助資金以及通用汽車公司的合作伙伴關系。另外，這家公司也受到美國高級能源研究計劃署ARPA-E的重視。只能說，Envia令人印象深刻的電池讓人興奮也讓人落空。
事實上，在電池行業(yè)中，由于電池技術的高門檻，初創(chuàng)公司難以單獨存活。因此，電池行業(yè)一般都是由大公司主導。A123 Systems前高管Andy Chu說：能量存儲是一個“大頭”玩的游戲，因為在研發(fā)電池中稍有不慎將會鑄成錯誤。雖然我希望電池初創(chuàng)公司最終會取得成功，但通過這幾年的歷史，(大家都可以看見，這些公司的)下場都不太好。
據(jù)The Carbon Brief報道，早在2013年，國際能源屬(IEA)曾經(jīng)預測，到2020年，電動汽車電池成本將下降到300美元/千瓦時。然而，NatureClimate Change的研究人員認為，電動汽車行業(yè)可能已經(jīng)提前達到了這一目標，2007年至2014年之間，全行業(yè)平均成本從1000美元/千瓦時下降到410美元/千瓦時，平均每年下降14%。某些領先企業(yè)，例如日產(chǎn)和特斯拉已經(jīng)跨越了IEA預測的300美元/千瓦時屏障，去年起電池成本很可能已經(jīng)更便宜，價格可能比最近許多同行的評估低2至4倍，每年降幅為8%。
這項研究結果是基于同業(yè)評審學術刊物、機構測算、咨詢和行業(yè)報告、媒體報道、電池廠商和汽車制造商等85個成本預測得出的。由于制造商不愿向公眾披露自己的真實成本，因此，前面所提到的數(shù)據(jù)不是完整的數(shù)據(jù)
電池成本估算和預期
100美元/千瓦時經(jīng)常被看作是電動汽車能與普通燃油車進行價格競爭的基準。為了追求削減成本，導致替代鋰離子化學成分的各種研究大量投入。
研究人員預計，2017-18年，電池成本將會降到230美元/千瓦時。以美國為例，目前油價很低，預計電池成本只有低于250美元/千瓦時，電動汽車的價格才能更有競爭力。如果電池成本再進一步跌破150美元/千瓦時，那么電動汽車市場就會發(fā)生量變，車輛技術也將因此發(fā)生潛在轉變。
要想達到上述水平，即使是在當前的勢頭下，即使電池單體化學技術已經(jīng)實現(xiàn)了許多進步，但電池成本價格的大幅下降也不可能在一夜之間發(fā)生。研究人員認為，這些新的研究仍然很遙遠，只有市場規(guī)模的擴大更可能帶來成本的下降。
特斯拉汽車公司正在驗證研究人員的論斷，當位于內(nèi)華達州的Gigafactory超級電池工廠在2017年啟動后，就會產(chǎn)生足夠大的市場規(guī)模，從而實現(xiàn)Model 3電動轎車35000美元的平民低價，這意味著電池成本將降低30%。另一方面，雷諾-日產(chǎn)也計劃在2016年實現(xiàn)可供150萬輛電動汽車使用的電池產(chǎn)能。
研究人員稱，整體而言，在不久的將來，即使技術沒有出現(xiàn)大的突破，規(guī)模經(jīng)濟效應也有可能推動電池成本下降到200美元/千瓦時。如果這項研究的預測是正確的，那么電動汽車市場的發(fā)展規(guī)?？赡軙^預期，這是一件好事。
從長遠來看，汽車制造商必須在盈利的基礎上生產(chǎn)電動汽車，然后加大銷售力度，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效應。日產(chǎn)汽車公司在在第一代聆風電動汽車上市后就設立了龐大的銷售目標，如今確實說到做到，聆風是全球迄今銷量最高的電動汽車，今年將突破20萬輛大關。下一代聆風預計將提供120-150英里(193-240公里)，甚至更多的續(xù)航里程，顯然這會吸引更多的消費者，日產(chǎn)作為車企也會越來越有利可圖。
