電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
為甚么并不是所有人都開電動車？其中一個緊要原由是價格。倘若將電動車與同樣規格的內燃機車（ICE）相比，會發現前者比后者至少要貴10000-15000英鎊（約合人民幣8.8萬-13.2萬元）。盡管電動車在購買后使用時會便宜得多，但不可否認的是，高額的初始溢價對早期廣泛采用電動車是一個相當大的抑制因素。
雖然這些額外支出中有一部分是由于公司試圖收回所涉及新技術的開發成本，但絕大部分來自一個因素——可充電電池的高昂價格。這就是為甚么特斯拉最近在電池范疇取得的一些進展是其迄今為止最緊要的進展，而最緊要的是它不再使用鈷。
為了更好地理解這一點，我們來舉個例子。在英國，特斯拉ModelSLongRange起價為77980英鎊（約合人民幣69萬元）。這款車的續航里程為379英里（約610公里，依據WLTp循環探測標準），而plus版本的續航里程為402英里（647公里）。
但為了達到這些高數字，ModelS要配置100千瓦時的鋰電池。特斯拉沒有公開說明ModelS的價格中有多少來自這些電池，但你可以通過購買二手特斯拉電池看看它的價格來大致知道，一個5.3千瓦時的電池蘊含稅價格為1440英鎊（約合人民幣1.3萬元）。
目前的ModelS要19個這種電池包才能達到100千瓦時的容量。倘若你把單價乘起來，總共是27360英鎊（約合人民幣24萬元）。換句話說，特斯拉ModelS超過三分之一的價格可能僅僅是電池的成本。更一般的入門級電動車今朝依然至少有40千瓦時（比如日產的基本款聆風），而且大多數都有50千瓦時或更多。
因此，大多數電動車僅電池一項就超過了10000英鎊（人民幣8.8萬元），這就很好地解釋了為甚么它們如此昂貴。彭博新能源財經（BloombergNewEnergyFinance）證實了這些計算，預計2020年電池成本將占電動車成本的30%。相比之下，一輛內燃機車只要一個金屬盒子來裝燃料。
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上下了很大的賭注。鈷是鋰電池如此昂貴的緊要原由之一。它也洋溢了政治問題，因為采礦可能在沖突地區，如剛果，它的加工被認為是相當污染環境。但使用鈷是因為它能供應電池所需的能量密度，使電池每次充電能繼續數百英里。
幾個月前，有消息透露，特斯拉正在與寧德時代新能源公司（CATL）合作研發磷酸鐵鋰（LFp）電池，這可能是真正的游戲規矩改變者。LFp電池不使用鈷，并且有推至低于每千瓦時100美元（批發價）的奇妙趨勢，這個價格被認為是電動車比內燃機車便宜的門檻。
據彭博新能源財經能源存儲部門主管詹姆斯·弗里斯（JamesFrith）稱，電池每千瓦時的價格在2010年一度超過1000美元（約合人民幣7000元），2015年為381美元（約合人民幣2670元），今朝約為147美元（約合人民幣1030元）。弗里斯估計LFp電池將在2023或2024年達到每千瓦時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）。
特斯拉最近還獲得了陰極技術的專利，這大大提高了充電循環次數。目前的鋰電池技術準許1000到1500次的充電，看起來仿佛不多，但你不可能像手機相同每天給汽車充電，而且智能管理將在不同的電池間分配充電周期。你只要每周左右為一輛電動車充一次電，這意味著1500次充電可以繼續25年。
由杰夫·達恩（JeffDahn）領導的特斯拉電池團隊獲得了特斯拉新技術的專利，這項技術可以將充電周期提高到近4000次，倘若一周充一次電，約莫75年——因此才有了所謂的百萬英里電池。
最近，由杰夫·達恩領導的特斯拉團隊申請了一些新的金屬鋰/陽極電池專利，這可以大幅提高能量密度，從而大幅降低成本。倘若這些技術在商業上可行的話，將會給電池的耐用性和價格帶來革命性的變化。
日產的一位前高級研究員正在開發另一種即將問世的技術，叫做全聚合物電池，他聲稱這種技術可以將目前的價格降低90%。
這些進展在將來也可能不會發生，但無鈷磷酸鐵鋰電池今朝已經出現了。在獲得政府批準后，特斯拉將在其我國版Model3中使用LFp作為電池。據估計，使用LFp電池可使制造成本降低15%-20%。
考慮到電池在汽車成本中所占的比例，電動車只比內燃機車貴10%，而不是30%，這很容易在擁有電動車一到兩年的時間里重新獲得更便宜的運行成本。這也將使電動車比燃料動力電池技術有更大的領先優點，而氫能源則不大可能成為電動車的將來。
電動車不僅比內燃機車更環保、運行成本更低，而且購買成本也更低的時代正在迅速到來，而不含鈷的電池是朝著這個方向邁出的關鍵一步。這就是為甚么特斯拉轉向低能耗汽車如此緊要的原由——這可能是對化石燃料汽車的致命一擊。
聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除
