为什么电池性能一直以来都不见起色？
来源：宝鄂实业
2019-05-16 19:07
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在过去的数年中，有无数的电池技术研究取得突破性的进展，但是这些当中，鲜少能够被商业所使用，兑现低成本和多容量的承诺。比如成立于2001年的锂离子电池初创公司A123 Systems，曾宣称，能将锂离子电池的磷酸锂铁正极材料制造成均匀的纳米级超小颗粒，因颗粒和总表面面积剧增而大幅提电池的放电功率，而且，整体稳定度和循环寿命皆未受影响。但最终于2012年以失败告终。原因是，不能够量产它所描述的那些锂电池，也不能安全有效地转换电量。
2012年，位于美国加州的电池公司Envia Systems在华盛顿重大的会议上宣称，研发出能量密集型电池，单位重量的锂电池储存能量是目前电池的两倍，而且成本降低一半。通用汽车一听说能研发如此高能电池的Envia，马上向其投资了700万美元，希望在电动车业务上进行合作。到了2013年，Envia都没有兑现它所宣称的“惊人效果”，导致失去资助资金以及通用汽车公司的合作伙伴关系。另外，这家公司也受到美国高级能源研究计划署ARPA-E的重视。只能说，Envia令人印象深刻的电池让人兴奋也让人落空。
事实上，在电池行业中，由于电池技术的高门槛，初创公司难以单独存活。因此，电池行业一般都是由大公司主导。A123 Systems前高管Andy Chu说：能量存储是一个“大头”玩的游戏，因为在研发电池中稍有不慎将会铸成错误。虽然我希望电池初创公司最终会取得成功，但通过这几年的历史，(大家都可以看见，这些公司的)下场都不太好。
据The Carbon Brief报道，早在2013年，国际能源属(IEA)曾经预测，到2020年，电动汽车电池成本将下降到300美元/千瓦时。然而，NatureClimate Change的研究人员认为，电动汽车行业可能已经提前达到了这一目标，2007年至2014年之间，全行业平均成本从1000美元/千瓦时下降到410美元/千瓦时，平均每年下降14%。某些领先企业，例如日产和特斯拉已经跨越了IEA预测的300美元/千瓦时屏障，去年起电池成本很可能已经更便宜，价格可能比最近许多同行的评估低2至4倍，每年降幅为8%。
这项研究结果是基于同业评审学术刊物、机构测算、咨询和行业报告、媒体报道、电池厂商和汽车制造商等85个成本预测得出的。由于制造商不愿向公众披露自己的真实成本，因此，前面所提到的数据不是完整的数据
电池成本估算和预期
100美元/千瓦时经常被看作是电动汽车能与普通燃油车进行价格竞争的基准。为了追求削减成本，导致替代锂离子化学成分的各种研究大量投入。
研究人员预计，2017-18年，电池成本将会降到230美元/千瓦时。以美国为例，目前油价很低，预计电池成本只有低于250美元/千瓦时，电动汽车的价格才能更有竞争力。如果电池成本再进一步跌破150美元/千瓦时，那么电动汽车市场就会发生量变，车辆技术也将因此发生潜在转变。
要想达到上述水平，即使是在当前的势头下，即使电池单体化学技术已经实现了许多进步，但电池成本价格的大幅下降也不可能在一夜之间发生。研究人员认为，这些新的研究仍然很遥远，只有市场规模的扩大更可能带来成本的下降。
特斯拉汽车公司正在验证研究人员的论断，当位于内华达州的Gigafactory超级电池工厂在2017年启动后，就会产生足够大的市场规模，从而实现Model 3电动轿车35000美元的平民低价，这意味着电池成本将降低30%。另一方面，雷诺-日产也计划在2016年实现可供150万辆电动汽车使用的电池产能。
研究人员称，整体而言，在不久的将来，即使技术没有出现大的突破，规模经济效应也有可能推动电池成本下降到200美元/千瓦时。如果这项研究的预测是正确的，那么电动汽车市场的发展规模可能会超过预期，这是一件好事。
从长远来看，汽车制造商必须在盈利的基础上生产电动汽车，然后加大销售力度，实现规模经济效应。日产汽车公司在在第一代聆风电动汽车上市后就设立了庞大的销售目标，如今确实说到做到，聆风是全球迄今销量最高的电动汽车，今年将突破20万辆大关。下一代聆风预计将提供120-150英里(193-240公里)，甚至更多的续航里程，显然这会吸引更多的消费者，日产作为车企也会越来越有利可图。
