Anderman博士提出，“如今，嚴(yán)苛的二氧化碳限排規(guī)定逼得所有人都不得不開(kāi)始行動(dòng)，但問(wèn)題是汽車(chē)廠商到底愿意拿出多少資金，投資一項(xiàng)可能沒(méi)有收益，或收益很低的項(xiàng)目呢”？

汽車(chē)電氣化的未來(lái)完全取決于電池的發(fā)展。如今，鋰離子電池的成本正在不斷下降，而且電池的能量密度、耐久性和可靠性均有所提升。電池行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展讓一位電池行業(yè)專(zhuān)家非常吃驚，這位專(zhuān)家也立刻承認(rèn)了自己在6年前的論斷是錯(cuò)誤的。

電池行業(yè)獨(dú)立咨詢(xún)師MenahemAnderman博士是著名系列會(huì)議先進(jìn)汽車(chē)電池大會(huì)（AdvancedAutomotiveBatteryConference，AABC）的創(chuàng)辦人，也是SAEInternational混合動(dòng)力/電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)研討會(huì)的常客。Anderman博士表示，“電池成本的下降速度完全超過(guò)了我的預(yù)期。不僅對(duì)我個(gè)人是這樣，很多日本大型電池生產(chǎn)商都是我的長(zhǎng)期客戶，他們也沒(méi)有想到電池的成本會(huì)下降的這么快。”

2010年，Anderman博士在采訪了多家世界優(yōu)秀電池/電池材料供應(yīng)商及汽車(chē)廠商后，完成了一份具有里程碑意義的電池成本分析報(bào)告。他在與的采訪中表示，“很多人曾認(rèn)為，整個(gè)行業(yè)要10年時(shí)間才能將電池的成本控制在$300/kW？h之內(nèi)，看看吧，現(xiàn)在這已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)了。”

2016年AABC大會(huì)期間，國(guó)際清潔交通委員會(huì)(ICCT)的JohnGerman展示了針對(duì)電池成本比較的預(yù)估。

Anderman博士表示，只有將電池成本控制在$150-$100/kW？h之間，電動(dòng)汽車(chē)才能真正在成本方面與傳統(tǒng)汽車(chē)抗衡，進(jìn)而推動(dòng)電動(dòng)移動(dòng)性的廣泛發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們?nèi)杂泻芏嘀匾ぷ饕觥nderman博士解釋道，盡管能量密度有所提高，“但安全問(wèn)題仍是電池性能提升中的最大阻礙。”他注意到，6年前的插電式混合動(dòng)力車(chē)簡(jiǎn)直是一個(gè)悲劇，大眾、奧迪、BMW和梅賽德斯的混動(dòng)車(chē)要“背負(fù)”兩套動(dòng)力系統(tǒng)和一大塊電池的成本，但難以想象的是柴油卻仍是這些車(chē)型的首選動(dòng)力來(lái)源。如今，由于混合動(dòng)力系統(tǒng)的續(xù)航里程更高，一些德國(guó)廠商很愿意為各個(gè)車(chē)型推出混動(dòng)版。

Anderman博士表示，“這些廠商明白，與純電動(dòng)汽車(chē)不同，只要他們將混動(dòng)車(chē)的定價(jià)控制在同等或略高于傳統(tǒng)汽車(chē)的水平，并在性能功能上新增一些內(nèi)容，這些混合動(dòng)力車(chē)實(shí)際非常好賣(mài)。”

大約一年前，Anderman博士曾根據(jù)大多數(shù)廠商的信息做出預(yù)測(cè)，插電式混合動(dòng)力車(chē)的規(guī)模將高于純電動(dòng)汽車(chē)。今年，Anderman的觀點(diǎn)并沒(méi)有改變。與續(xù)航里程在200英里左右的電動(dòng)汽車(chē)相比，插電式混合動(dòng)力車(chē)的功能性更高，那有關(guān)消費(fèi)者而言，這就是更加實(shí)用的選擇了嗎？

“如今，嚴(yán)苛的二氧化碳限排規(guī)定逼得所有人都不得不開(kāi)始行動(dòng)，但問(wèn)題是汽車(chē)廠商到底愿意拿出多少資金，投資一項(xiàng)可能沒(méi)有收益，或收益很低的項(xiàng)目呢？”Anderman問(wèn)道，“插電式混動(dòng)車(chē)的成本比常規(guī)車(chē)型高3000美元，那公司在行動(dòng)前就會(huì)考慮這類(lèi)車(chē)型為公司帶來(lái)的政策積分是否值3000美元。而目前，電動(dòng)汽車(chē)的情況還尚不清晰。”

在內(nèi)燃和電動(dòng)汽車(chē)的推進(jìn)系統(tǒng)之戰(zhàn)中，一方是采用了大量先進(jìn)技術(shù)的高級(jí)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，比如日產(chǎn)2017款VC-T（上左）采用的可變壓縮比技術(shù)，和經(jīng)過(guò)升級(jí)的尾氣處理系統(tǒng)；另一方是精密液冷高壓電池組，比如2017款雪佛蘭Bolt采用的電池系統(tǒng)。另外隨著產(chǎn)量的不斷提升，電池組的成本有望繼續(xù)下降。上左為日產(chǎn)VC-T的截面圖

Anderman博士認(rèn)為，除了一些早期采用者以外，只有當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)價(jià)格低于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)型時(shí)，才真正有可能賣(mài)出銷(xiāo)量。舉個(gè)例子，假如特斯拉最終不得不賠本出售Model3，“那他們能堅(jiān)持賠多長(zhǎng)時(shí)間？特斯拉心里的算盤(pán)可能是借助Model3累計(jì)大量電動(dòng)汽車(chē)政策積分，然后再出售這些積分賺錢(qián)。”Anderman提出，“但這是一個(gè)危險(xiǎn)的選擇，而且不是長(zhǎng)久之計(jì)。”

Anderman博士表示，移動(dòng)設(shè)備和電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)根本沒(méi)有可比性，因?yàn)椤癷Phone的火爆銷(xiāo)售是受到客戶需求的推動(dòng)。”

優(yōu)化鋰離子“系統(tǒng)”

有關(guān)各種電池創(chuàng)業(yè)公司在開(kāi)發(fā)鋰離子電池時(shí)面對(duì)的困難和失敗，Anderman博士并不感到驚訝。他向工程師和相關(guān)投資者表示，現(xiàn)在我們真正的考驗(yàn)不是研發(fā)，而是制造。

“我不在乎你最新款的電池陽(yáng)極是什么樣子，陰極又是什么顏色。汽車(chē)電池行業(yè)的生存之道在于提高銷(xiāo)量、加快速度、降低缺陷率，以及降低成本。這就是松下及大多數(shù)日本廠商成功的原因。”Anderman博士表示，“有人告訴我，他們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中將電池密度提升了10%，但這根本沒(méi)有用。現(xiàn)在重要的是電池壽命、安全，以及在規(guī)模生產(chǎn)中降低成本的潛力。”

未來(lái)將出現(xiàn)新的“電池技術(shù)突破”嗎，正如1991年鋰離子化學(xué)電池的出現(xiàn)，或是更早時(shí)期鎳氫電池的誕生相同？

Anderman博士解釋道，“鋰離子電池的優(yōu)化速度比鎳氫電池要快。鋰離子電池的偉大之處在于它本身是一個(gè)系統(tǒng)，是一個(gè)融合了多種技術(shù)的集合。你可以隨便改陰極、陽(yáng)極、電解質(zhì)以及電池的形狀，但鋰離子電池仍是鋰離子電池。”

“我是一個(gè)務(wù)實(shí)的人。我分析了擺在面前的所有障礙，以及假如解決了這些障礙可以得到的收獲，然后我認(rèn)為固態(tài)電解質(zhì)在汽車(chē)電池領(lǐng)域并沒(méi)有太大潛力。假如一切順利，你頂多可以將性能優(yōu)化不到50%，而且你還得面對(duì)制造和安全方面的挑戰(zhàn)。”

另外，考慮到規(guī)模和循環(huán)壽命的問(wèn)題，目前Anderman博士也并不非常看好鋰硫電池在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用。他認(rèn)為，鋰空氣電池盡管經(jīng)常受到媒體關(guān)注，但事實(shí)更像是“一種復(fù)雜的想象，而不是真正的燃料動(dòng)力鋰電池。只要你真正去了解這種技術(shù)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)鋰空氣電池的工作環(huán)境恰恰都是鋰離子電池應(yīng)該防止的。”

鋰金屬電池的情況也相同，“假如你把這種電池和鋰離子放在一起，問(wèn)題就出現(xiàn)了，你也就失敗了。”

一些“超級(jí)電池廠”可以大幅降低電池的生產(chǎn)成本嗎？比如特斯拉與松下位于內(nèi)華達(dá)州Reno市附近的超級(jí)廠。“你必須將總產(chǎn)量和一座廠的當(dāng)?shù)禺a(chǎn)量區(qū)分開(kāi)來(lái)，”Anderman博士解釋道，“目前，汽車(chē)電池行業(yè)的總產(chǎn)量為10-15gW？h，而當(dāng)總產(chǎn)量達(dá)到75到100gW？h時(shí)，電池成本就會(huì)下降。里諾廠擁有50條并行生產(chǎn)線，可以生產(chǎn)18650或2700系列電池，但相較于我國(guó)5到7座正在建設(shè)中的分散電池廠，Reno超級(jí)廠的影響力如何？我認(rèn)為可能不是很大。”

前途光明的汽車(chē)電池研發(fā)

Anderman博士對(duì)硅/硅合成物的開(kāi)發(fā)非常感興趣，比如特斯拉承認(rèn)公司正在與松下合作開(kāi)發(fā)一種新型電池。

假如將鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)石墨電極中硅的比例提高一個(gè)百分點(diǎn)，我們就有可能提高電池容量，從而降低電池的單位容量成本。然而，截至目前的相關(guān)研究均以電池包“發(fā)脹”和失敗告終。

特斯拉和松下的工程師開(kāi)始將量產(chǎn)電池電極中硅的比例從5%提高至10%，采用硅/石墨電極的電池，已經(jīng)成為電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代的“熱門(mén)選擇”。如今，特斯拉旗下專(zhuān)為2017款車(chē)型設(shè)計(jì)的P100D電池組售價(jià)1萬(wàn)美元，據(jù)稱(chēng)每次滿沖后的電量為100kW？h，高于目前ModelS和ModelX采用的P90D（每次滿充后90kW？h）。

正如Anderman博士的行業(yè)分析結(jié)果所示，電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)真的完全是取決于電池的發(fā)展。