电池成本并非电动汽车发展主要障碍？

作为雄心勃勃的特斯拉首席执行官，埃隆·马斯克比大多数人更能预见未来。无论他是在谈论将人类送上火星，还是花费50亿美元建造一家电池工厂，为电动汽车制造商供应电池，马斯卡的计划似乎都很宏大，但他过去的成就表明，打这些计划无法实现是非常冒险的。

最近，马斯卡在特斯拉总部举行的世界能源创新论坛上发表演讲时表示，未来，世界将需要“数百”个千兆工厂来生产电池。当然，并不是所有这些工厂都将由特斯拉建造。

尽管一些专业知识可能会降低未来工厂的成本，但马斯卡的言论令人沮丧。首先，这意味着我们将在未来几十年内投资至少1万亿美元建造一座电池工厂。其次，它至少间接地表明，这些电池不会比特斯拉目前使用的电池好多少。

马斯卡算术

特斯拉的第一座千兆工厂计划于2017年建成投产，年产能为50吉瓦时。特斯拉计划使用自己的大部分电池，即供应50万辆汽车，其中大部分将是该公司的第三代轿车产品，起价预计为3.5万美元。剩下的电池将进入新兴的可再生能源存储市场，主要是太阳能。

尽管这个市场起初很小，但小型太阳能技术在住宅和小型商业系统中的应用呈指数级增长，这表明可再生能源存储市场将蓬勃发展。事实上，我最近遇到了一位在特斯拉工作了几年的员工。在谈到背景时，他提到，特斯拉的许多人认为，储能市场的规模最终会大于特斯拉所在的汽车市场。

然而，值得注意的是，大多数住宅系统中使用的电池组只是特斯拉Model S汽车电池组的一小部分。因此，当我们考虑储能市场时，明智的做法是长期考虑。

那么，这些车会发生什么呢？尽管对未来10-20年汽车销量的预测令人担忧，但这是由于汽车共享、公共交通和发展中国家中产阶级发展带来的巨大不确定性，从数量级来看，预测将超过1亿辆。以特斯拉的第一家千兆工厂为例。如果电池技术得不到改进，20年内要制造1亿辆续航里程与特斯拉相似的电动汽车，需要2亿吉比特的工厂来供应电池。然而，仔细阅读这句话后，它包含了两个不太可能成立的关键假设。日产聆风的续航里程不到高端特斯拉Model s的三分之一，价格甚至更低，但该车型已成为世界历史上最畅销的电动汽车，今年1月销量达到10万辆。

或多或少

日产的电池组目前为24千瓦时，不如特斯拉提供的60和85千瓦时的电池组。这解释了日产续航里程短的原因，但也有助于日产提供更便宜的汽车产品（当然，特斯拉和日产也专注于豪华实用曲线上的不同点）。对于未来，日产表示将扩大其电池容量。在最近的北京车展上，日产汽车的Andy Palmer表示，Leaf需要300公里（约180英里）的巡航里程。这是目前这款车型巡航里程的两倍多一点，但所需的电池尺寸仍小于model S。事实上，它的电池组似乎与马斯克口中的第三代特斯拉汽车的基本版本中使用的电池组相似。他说，新的电池组比Model S现在使用的电池组小20%（然而，新电池组仍然可以提供200英里的巡航里程）。

所有这些数字的意义在于清楚地表明，即使所有的汽车都是电动汽车，生产200倍于今天的汽车所需的电池组数量也不应该像直接相乘的结果那么多。马斯卡没有这么说，但怀疑论者知道（尤其是世界上只有电动汽车的可能性几乎为零，除非在此过程中发生其他事情）：电动汽车需要比燃料动力汽车便宜，同时为几乎所有人和任何地方提供足够的续航里程和充电能力。例如，如果电池容量取得突破，制造商可以以不到30000美元的价格提供续航里程为300英里的电动汽车……

s的汽车可以在大多数停车场和许多城市街道上充电，而且它有一个类似于特斯拉的高速公路超级充电网络——也许燃料汽车的末日真的即将到来。

当然，这样的电池组几乎可以肯定地在相同的机身上提供更多的能量。因此，你只需要少量的电池组就可以为全球电动汽车提供动力。例如，假设你可以将这种电池组的能量密度提高到当今锂离子电池的四倍，这将使你能够为高端特斯拉汽车制造一个重量仅为300磅的电池组，而不是目前的1200磅。到那时，该公司可以提供一款续航里程为500英里的车型（使用两个电池组），其重量仍比目前的顶级车型轻600磅。这样，世界只需要四分之一以上的电池工厂，消费者只需支付四分之一的原始存储成本。

相反，我们已经取得了进展，并且有可能取得进展。

马斯卡谈到了千兆工厂在成本方面的产能，并提到特斯拉的电池成本将比目前的水平至少低30%。《绿色汽车报告》对特斯拉的这些成本进行了精彩的分析。尽管特斯拉从未证实这些数字，但马斯卡确实挂断了《巴伦》的一位作者的电话，后者质疑该公司能否同时实现降低电池成本的目标和Model S电池12000至12000美元的目标价格。特斯拉很可能离这个目标只有5000美元。

为了实现这一目标，特斯拉没有特别的计划来做一些特别的事情。相反，该公司使用了老式的方法，例如更好地管理供应链和降低物流成本。在特斯拉最近的财报电话会议上，马斯卡谈到了与原材料供应商的直接合作，表示他们对收到该公司的信息感到惊讶，并愿意探索降低镍等金属成本的方法。此外，千兆工厂被设计为一个完整的业务流程，综合生产基地将利用现场可再生能源制造从电池到成品包装的所有产品，从而最大限度地降低运输成本。

Musca至少在这个时候没有提到电池内部的改进，也就是电池化学反应本身。事实上，除了在生产改进方面取得了微小进展外，2017款特斯拉电动汽车所使用的电池在性能上可能与今天没有太大区别。

重大进展

在其他地方，有些人正在寻求突破，但一切都有其局限性。日本初创公司Power Japan Plus正准备推出基于碳材料的电池。通过避免使用镍和钴等金属，该公司所谓的Ryden电池有可能降低生产成本。

该电池还承诺具有其他一些有趣的功能。与锂离子电池不同，“双碳”设计使其能够进行数千次充电和放电，而不会损失电池容量——这可能使电池寿命达到20年，而目前电动汽车的电池只有8-10年。亚利桑那州的一些叶子骑手经历了电池容量的下降，这归因于沙漠地区的高温。Power Japan Plus电池所需的冷却系统没有锂离子电池那么复杂，因为它在充电或使用过程中几乎不会变热。在特斯拉（Tesla）等设计中，数千个小型电池组合在一起，而瑞登电池（Ryden battery）的名字来源于神道教中的闪电之神，它甚至可以使电池密度更大，但只是略有改善。

问题是，尽管这项潜在的技术带来了重要的安全优势（它不会像锂离子电池那样起火）和充电速度（它可以更快地充电更多的电），但它在能量密度方面并没有提供优势。Power Japan Plus团队很乐意回答这个问题，但与此同时，它不断吹嘘其技术在其他方面的优势。然而，这是否足以让汽车制造商对未经测试的设计感兴趣是另一回事。

在某种程度上，挑战在于，迄今为止几乎所有的突破都很难从实验室转向大规模生产。锂硫电池是一个潜在的想法，理论上可以提供至少两倍于目前最好的锂离子电池的能量密度。随着时间的推移，锂硫电池的设计甚至有可能实现上述300磅的特斯拉电池，但前提是有人能够证明它是可以制造的。PolyPlus，总部位于加利福尼亚州伯克利……

正在尝试，该公司已经研究这项技术好几年了。然而，他们表示，该电池预计在2016年之前不会投入商业使用，这可能会让你了解上述挑战。

从商业化到电动汽车的应用至少需要几年的时间，这将使其成为我们最早在未来十年看到的技术。换句话说，锂硫电池可能会赶上特斯拉的第二家千兆工厂或日产的第一家电池工厂。

不再有摩尔定律

多年来，电池技术一直在缓慢而稳定地发展。但人们普遍认为，锂离子电池将在不久的将来碰壁。到那时，储存更多能量的能力将停止提高，很快，降低成本的能力也将陷入困境。好消息是，即使在今天，电池成本也不是电动汽车发展的主要障碍，特斯拉已经证明，人们可以利用现有技术制造具有远程巡航里程的电动汽车。坏消息是，如果电动汽车想更快地脱离轨道并成为主流，那么它们需要一个突破，而不仅仅是特斯拉设想的电池成本降低30%才能到达目的地。目前，这一突破仍然遥遥无期。作为雄心勃勃的特斯拉首席执行官，埃隆·马斯克比大多数人更能预见未来。无论他是在谈论将人类送上火星，还是花费50亿美元建造一家电池工厂，为电动汽车制造商供应电池，马斯卡的计划似乎都很宏大，但他过去的成就表明，打这些计划无法实现是非常冒险的。

最近，马斯卡在特斯拉总部举行的世界能源创新论坛上发表演讲时表示，未来，世界将需要“数百”个千兆工厂来生产电池。当然，并不是所有这些工厂都将由特斯拉建造。

尽管一些专业知识可能会降低未来工厂的成本，但马斯卡的言论令人沮丧。首先，这意味着我们将在未来几十年内投资至少1万亿美元建造一座电池工厂。其次，它至少间接地表明，这些电池不会比特斯拉目前使用的电池好多少。

马斯卡算术

特斯拉的第一座千兆工厂计划于2017年建成投产，年产能为50吉瓦时。特斯拉计划使用自己的大部分电池，即供应50万辆汽车，其中大部分将是该公司的第三代轿车产品，起价预计为3.5万美元。剩下的电池将进入新兴的可再生能源存储市场，主要是太阳能。

尽管这个市场起初很小，但小型太阳能技术在住宅和小型商业系统中的应用呈指数级增长，这表明可再生能源存储市场将蓬勃发展。事实上，我最近遇到了一位在特斯拉工作了几年的员工。在谈到背景时，他提到，特斯拉的许多人认为，储能市场的规模最终会大于特斯拉所在的汽车市场。

然而，值得注意的是，大多数住宅系统中使用的电池组只是特斯拉Model S汽车电池组的一小部分。因此，当我们考虑储能市场时，明智的做法是长期考虑。

那么，这些车会发生什么呢？尽管对未来10-20年汽车销量的预测令人担忧，但这是由于汽车共享、公共交通和发展中国家中产阶级发展带来的巨大不确定性，从数量级来看，预测将超过1亿辆。以特斯拉的第一家千兆工厂为例。如果电池技术得不到改进，20年内要制造1亿辆续航里程与特斯拉相似的电动汽车，需要2亿吉比特的工厂来供应电池。然而，仔细阅读这句话后，它包含了两个不太可能成立的关键假设。日产聆风的续航里程不到高端特斯拉Model s的三分之一，价格甚至更低，但该车型已成为世界历史上最畅销的电动汽车，今年1月销量达到10万辆。

或多或少

日产的电池组目前为24千瓦时，不如特斯拉提供的60和85千瓦时的电池组。这解释了日产续航里程短的原因，但也有助于日产提供更便宜的汽车产品（当然，特斯拉和日产也专注于豪华实用曲线上的不同点）。对于未来，日产表示……

将扩大电池容量。在最近的北京车展上，日产汽车的Andy Palmer表示，Leaf需要300公里（约180英里）的巡航里程。这是目前这款车型巡航里程的两倍多一点，但所需的电池尺寸仍小于model S。事实上，它的电池组似乎与马斯克口中的第三代特斯拉汽车的基本版本中使用的电池组相似。他说，新的电池组比Model S现在使用的电池组小20%（然而，新电池组仍然可以提供200英里的巡航里程）。

所有这些数字的意义在于清楚地表明，即使所有的汽车都是电动汽车，生产200倍于今天的汽车所需的电池组数量也不应该像直接相乘的结果那么多。马斯卡没有这么说，但怀疑论者知道（尤其是世界上只有电动汽车的可能性几乎为零，除非在此过程中发生其他事情）：电动汽车需要比燃料动力汽车便宜，同时为几乎所有人和任何地方提供足够的续航里程和充电能力。例如，如果电池容量取得突破，制造商可以以不到3万美元的价格提供一辆续航里程为300英里的电动汽车，这种汽车可以在大多数停车场和许多城市街道充电，而且它有一个类似于特斯拉的高速公路超级充电网络，也许燃料汽车的末日真的即将到来。

当然，这样的电池组几乎可以肯定地在相同的机身上提供更多的能量。因此，你只需要少量的电池组就可以为全球电动汽车提供动力。例如，假设你可以将这种电池组的能量密度提高到当今锂离子电池的四倍，这将使你能够为高端特斯拉汽车制造一个重量仅为300磅的电池组，而不是目前的1200磅。到那时，该公司可以提供一款续航里程为500英里的车型（使用两个电池组），其重量仍比目前的顶级车型轻600磅。这样，世界只需要四分之一以上的电池工厂，消费者只需支付四分之一的原始存储成本。

相反，我们已经取得了进展，并且有可能取得进展。

马斯卡谈到了千兆工厂在成本方面的产能，并提到特斯拉的电池成本将比目前的水平至少低30%。《绿色汽车报告》对特斯拉的这些成本进行了精彩的分析。尽管特斯拉从未证实这些数字，但马斯卡确实挂断了《巴伦》的一位作者的电话，后者质疑该公司能否同时实现降低电池成本的目标和Model S电池12000至12000美元的目标价格。特斯拉很可能离这个目标只有5000美元。

为了实现这一目标，特斯拉没有特别的计划来做一些特别的事情。相反，该公司使用了老式的方法，例如更好地管理供应链和降低物流成本。在特斯拉最近的财报电话会议上，马斯卡谈到了与原材料供应商的直接合作，表示他们对收到该公司的信息感到惊讶，并愿意探索降低镍等金属成本的方法。此外，千兆工厂被设计为一个完整的业务流程，综合生产基地将利用现场可再生能源制造从电池到成品包装的所有产品，从而最大限度地降低运输成本。

Musca至少在这个时候没有提到电池内部的改进，也就是电池化学反应本身。事实上，除了在生产改进方面取得了微小进展外，2017款特斯拉电动汽车所使用的电池在性能上可能与今天没有太大区别。

重大进展

在其他地方，有些人正在寻求突破，但一切都有其局限性。日本初创公司Power Japan Plus正准备推出基于碳材料的电池。通过避免使用镍和钴等金属，该公司所谓的Ryden电池有可能降低生产成本。

该电池还承诺具有其他一些有趣的功能。与锂离子电池不同，“双碳”设计使其能够进行数千次充电和放电，而不会损失电池容量——这可能使电池寿命达到20年，而目前电动汽车的电池只有8-10年。亚利桑那州的一些叶子骑手经历了电池容量的下降，这归因于沙漠地区的高温。Power Japan Plus电池所需的冷却系统是……

不像锂离子电池那样复杂，因为它在充电或使用过程中几乎不会变热。在特斯拉（Tesla）等设计中，数千个小型电池组合在一起，而瑞登电池（Ryden battery）的名字来源于神道教中的闪电之神，它甚至可以使电池密度更大，但只是略有改善。

问题是，尽管这项潜在的技术带来了重要的安全优势（它不会像锂离子电池那样起火）和充电速度（它可以更快地充电更多的电），但它在能量密度方面并没有提供优势。Power Japan Plus团队很乐意回答这个问题，但与此同时，它不断吹嘘其技术在其他方面的优势。然而，这是否足以让汽车制造商对未经测试的设计感兴趣是另一回事。

在某种程度上，挑战在于，迄今为止几乎所有的突破都很难从实验室转向大规模生产。锂硫电池是一个潜在的想法，理论上可以提供至少两倍于目前最好的锂离子电池的能量密度。随着时间的推移，锂硫电池的设计甚至有可能实现上述300磅的特斯拉电池，但前提是有人能够证明它是可以制造的。总部位于加利福尼亚州伯克利的PolyPlus正在尝试，该公司已经研究这项技术好几年了。然而，他们表示，该电池预计在2016年之前不会投入商业使用，这可能会让你了解上述挑战。

从商业化到电动汽车的应用至少需要几年的时间，这将使其成为我们最早在未来十年看到的技术。换句话说，锂硫电池可能会赶上特斯拉的第二家千兆工厂或日产的第一家电池工厂。

不再有摩尔定律

多年来，电池技术一直在缓慢而稳定地发展。但人们普遍认为，锂离子电池将在不久的将来碰壁。到那时，储存更多能量的能力将停止提高，很快，降低成本的能力也将陷入困境。好消息是，即使在今天，电池成本也不是电动汽车发展的主要障碍，特斯拉已经证明，人们可以利用现有技术制造具有远程巡航里程的电动汽车。坏消息是，如果电动汽车想更快地脱离轨道并成为主流，那么它们需要一个突破，而不仅仅是特斯拉设想的电池成本降低30%才能到达目的地。目前，这一突破仍然遥遥无期。

标签：特斯拉日产Model S北京

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