電池軍備競賽！電動汽車時(shí)代提前到來

大數(shù)據(jù)文摘出品

來源：nyt

編譯：周熙

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電池價(jià)格下降的速度比預(yù)期快。分析師們正在調(diào)整電動汽車何時(shí)不需要政府獎勵就能比汽油車型便宜的預(yù)測。

制造更高效的電池是降低電動汽車價(jià)格的關(guān)鍵。在德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（Karlsruhe Institute of Technology），正在開發(fā)一種原型，可以制造定制的電池部件。

FRANKFURT——一輛電動大眾ID.3，價(jià)格和高爾夫一樣。一輛特斯拉Model 3，價(jià)格與寶馬3系相當(dāng)。一輛雷諾Zoe電動超小型車，其每月的租賃費(fèi)用可能相當(dāng)于在巴黎吃一頓豐盛的雙人晚餐。

當(dāng)歐洲的汽車銷售因疫情而崩潰時(shí)，有一類汽車卻迅速增長：電動汽車。其中一個原因是，在歐洲其購買價(jià)格正誘人地接近汽油或柴油發(fā)動機(jī)汽車的價(jià)格。

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目前，這種近乎平價(jià)的價(jià)格只有在政府補(bǔ)貼的情況下才有可能實(shí)現(xiàn)，各個國家情況不同，普遍政府補(bǔ)貼可以從最終價(jià)格中減少至少1萬多美元。汽車制造商正在提供電動汽車的優(yōu)惠，以滿足歐盟更嚴(yán)格的二氧化碳排放法規(guī)。在德國，一輛電動雷諾Zoe可以以每月139歐元或164美元的價(jià)格租賃。

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電動汽車在美國還沒有那么流行，主要是因?yàn)檎募畲胧┎荒敲纯犊Ｔ诿绹?，電池動力汽車約占新車銷量的2%，而在歐洲，市場份額接近5%。據(jù)柏林的獨(dú)立分析師Matthias Schmidt稱，包括混合動力車在內(nèi)，歐洲的份額上升到近9%。

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隨著電動汽車越來越成為主流，汽車行業(yè)正在迅速接近臨界點(diǎn)，屆時(shí)，即使沒有補(bǔ)貼，擁有一輛插電式汽車也將與燃燒化石燃料的汽車一樣便宜，甚至可能更便宜。最先實(shí)現(xiàn)價(jià)格平價(jià)的汽車制造商可能會在該領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

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幾年前，業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)2025年將是轉(zhuǎn)折點(diǎn)。但技術(shù)的發(fā)展速度比預(yù)期的要快，可能即將迎來一個量級的飛躍。埃隆-馬斯克預(yù)計(jì)將在本周二（本文發(fā)表于2020年9月20日）特斯拉的 "電池日 "活動上宣布一項(xiàng)突破，讓電動汽車在不增加重量的情況下續(xù)航顯著增加。

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汽車行業(yè)的動力平衡可能取決于哪家汽車制造商、電器公司或初創(chuàng)企業(yè)成功地將每磅電池中的最大功率壓榨出來，即所謂的能量密度。高能量密度的電池本身就比較便宜，因?yàn)樗枰俚脑牧虾透p的重量來提供相同的續(xù)航里程。

能源咨詢公司W(wǎng)ood Mackenzie的高級研究分析師Milan Thakore說："我們看到能源密度的增長速度比以往任何時(shí)候都要快。"該公司最近將其對臨界點(diǎn)的預(yù)測提前了一年，至2024年。

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一些行業(yè)專家更是看好。具有全球野心的中國電動汽車制造商N(yùn)IO在德國的總經(jīng)理(zhang hui)張暉表示，他認(rèn)為2023年可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)。

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密切關(guān)注該行業(yè)的卡內(nèi)基梅隆大學(xué)副教授Venkat Viswanathan更為謹(jǐn)慎。但他說："我們已經(jīng)在一個不斷加速的時(shí)間線上。如果你在2010年問任何人，我們是否會在2025年實(shí)現(xiàn)價(jià)格平價(jià)，他們會說這是不可能的。"

這種過渡可能對于不同的細(xì)分市場到來的時(shí)間節(jié)點(diǎn)不同。高端電動汽車已經(jīng)非常接近平價(jià)。特斯拉Model 3和汽油動力的寶馬3系在美國的售價(jià)都在4.1萬美元左右。

特斯拉甚至可能比寶馬更便宜，因?yàn)樗鼜膩聿恍枰鼡Q機(jī)油或新的火花塞，而且每英里的電費(fèi)比汽油更便宜?？蛻暨x擇哪款車更多的是一個喜好問題，尤其是車主是否愿意用加油站的便利性來換取需要更多時(shí)間的充電點(diǎn)。（另一方面，車主也可以在家里給特斯拉充電）。

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消費(fèi)者往往會關(guān)注貼牌價(jià)格，沒有補(bǔ)貼的電動車要想和經(jīng)濟(jì)車型一樣以較低的價(jià)格從經(jīng)銷商手中開走，還需要較長時(shí)間。

打造更好電池的競賽

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電動汽車行業(yè)的圣杯一直是將電池組——儲存能量的可充電系統(tǒng)——的成本推到每千瓦時(shí)100美元以下，這是衡量電池功率的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。在這一點(diǎn)上，用電推動車輛的成本將與用汽油一樣便宜。

目前電池組的成本約為每千瓦時(shí)150至200美元，這取決于技術(shù)。這意味著一個電池組的成本約為2萬美元。但根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，自2008年以來，價(jià)格已經(jīng)下降了80%。

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所有的電動汽車都使用鋰離子電池，但這種基本的化學(xué)成分有很多變化，激烈的競爭是為了找到以最小的重量存儲最大的功率的材料組合。

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對于傳統(tǒng)車企來說，這都是非常可怕的。內(nèi)燃機(jī)幾十年來沒有發(fā)生根本性的變化，但電池技術(shù)依然大有可為。甚至還有地緣政治的影響。中國正在向電池研究投入資源，將向電動化的轉(zhuǎn)變視為NIO等公司打入歐洲市場和有朝一日打入美國市場的機(jī)會。在不到十年的時(shí)間里，中國電池制造商CATL已經(jīng)成為世界上最大的制造商之一。

卡爾斯魯厄研究所的原型電池生產(chǎn)設(shè)備。巨大的投資導(dǎo)致了能量密度的巨大進(jìn)步 - 每磅電池可以提供的功率，一位專家說。引自紐約時(shí)報(bào)的Felix

大家都在試圖追趕特斯拉

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這家加州公司自2008年以來一直在銷售電動汽車，并可以利用多年的數(shù)據(jù)來計(jì)算它可以安全地將電池的性能推向多遠(yuǎn)，而不會導(dǎo)致過熱或過度磨損。這些知識讓特斯拉能夠提供比競爭對手更好的續(xù)航里程，因?yàn)楦偁帉κ直仨毟有⌒?。根?jù)凱利藍(lán)皮書的數(shù)據(jù)，特斯拉的四款車型是唯一一款廣泛上市的電動汽車，充電后可以行駛300多英里。周二，根據(jù)瑞士銀行UBS的分析師的說法，馬斯克先生可能會推出一項(xiàng)技術(shù)，以更低的成本每磅增加50％的存儲量。如果是這樣，競爭對手可能會在后視鏡中被甩的更遠(yuǎn)。

Peter Carlsson說："傳統(tǒng)汽車行業(yè)仍然落后。"Peter Carlsson是特斯拉早期供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的負(fù)責(zé)人，現(xiàn)在是Northvolt的首席執(zhí)行官，這家新的瑞典公司正為大眾和寶馬生產(chǎn)電池。

"但是，" Carlsson先生說，"有大量的資源投入到擊敗特斯拉的競賽中。不是所有的汽車制造商，一些大的騎車制造商會追趕上來。" 引自紐約時(shí)報(bào)的Felix Odell。

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Peter Carlsson，Northvolt的首席執(zhí)行官

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傳統(tǒng)汽車制造商避免被遺忘的最大希望是利用他們在供應(yīng)鏈和大規(guī)模生產(chǎn)方面的專長，生產(chǎn)出數(shù)以百萬計(jì)的經(jīng)濟(jì)型電動汽車。

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對傳統(tǒng)汽車制造商生存能力的一個關(guān)鍵考驗(yàn)將是大眾汽車新推出的電池驅(qū)動的ID.3，補(bǔ)貼后的起價(jià)將低于3萬歐元，即3.5萬美元，目前已抵達(dá)歐洲經(jīng)銷商處。通過利用其全球制造和銷售網(wǎng)絡(luò)，大眾汽車希望在幾年內(nèi)銷售數(shù)百萬輛電動汽車。它計(jì)劃明年開始在美國銷售電動運(yùn)動型多用途車ID.4。(ID是 "智能設(shè)計(jì) "的縮寫)。

但這有一個陡峭的學(xué)習(xí)曲線。

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"從亨利-福特開始，我們就一直在大規(guī)模生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)汽車。對于電池汽車來說，我們沒有這個條件。這是一項(xiàng)非常新的技術(shù)，"德國西南部卡爾斯魯厄理工學(xué)院教授Jürgen Fleischer說，他的研究重點(diǎn)是電池制造。"問題將是我們能以多快的速度度過這條學(xué)習(xí)曲線？"

這不僅僅是電池的問題

彼得-羅林森（Peter Rawlinson）曾領(lǐng)導(dǎo)特斯拉Model S的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在是電動汽車初創(chuàng)公司Lucid的首席執(zhí)行官，他喜歡拖著一個裝有該公司超小型驅(qū)動單元的滾動手提袋出現(xiàn)在活動現(xiàn)場，讓觀眾大開眼界。羅林森先生說，電動馬達(dá)、變速箱和差速器合二為一，該裝置節(jié)省了空間，加上其他數(shù)百項(xiàng)減重調(diào)整，將使該公司9月9日推出的Lucid Air豪華車充電后可行駛400多英里。

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他的觀點(diǎn)是，設(shè)計(jì)者應(yīng)該關(guān)注空氣動力學(xué)阻力和重量等問題，以避免首先需要大型、昂貴的電池。"有一種近視，"Rawlinson先生說。"每個人都在談?wù)撾姵?。這是整個系統(tǒng)。"

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每個角落都有充電器會好很多

當(dāng)Jana H?ffner在2013年購買了一輛電動雷諾Zoe時(shí)，在斯圖加特的家以外的任何地方開車都是一種冒險(xiǎn)。充電站很少，而且不一定能用。H?ffner女士開著她的Zoe去了挪威或西西里島等地，就是想看看她是否能在不需要叫拖車的情況下行駛。

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H?ffner女士在巴登-符騰堡州從事在線通信工作，她后來換了一輛特斯拉Model 3，該車配備了軟件，可以引導(dǎo)她到公司自己的充電器網(wǎng)絡(luò)，可以在半小時(shí)內(nèi)將電池充滿80%的電量。當(dāng)她回憶起在電動車石器時(shí)代充電有多難時(shí)，聽起來幾乎是懷舊的。

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"現(xiàn)在，這很無聊，"霍夫納女士說。"你說你想去哪里，其余的事情由汽車來處理。"

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根據(jù)一個倡導(dǎo)組織Transport & Environment的數(shù)據(jù)，歐盟擁有近20萬個充電器，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電動汽車普及后所需的300萬個。美國仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，數(shù)量不到歐洲的一半。

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但歐洲的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)足夠密集，擁有電動汽車并為其充電 "不成問題"，H?ffner女士說，她不能在家里充電，要依靠公共基礎(chǔ)設(shè)施。

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價(jià)格和基礎(chǔ)設(shè)施密切相關(guān)。至少在理論上，如果附近有地方可以快速充電，人們就不需要大而貴的電池了。充電時(shí)間也在快速下降）。

Lucid的第一款車是一款豪華車，但Rawlinson先生表示，他的夢想是打造一款中產(chǎn)階級可以實(shí)現(xiàn)的電動車。在他看來，這意味著一輛輕量級汽車能夠在兩次充電之間行駛150英里。

“我想制造一輛2.5萬美元的汽車，”羅林森先生說?！斑@才是改變世界的原因?！?/span>

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