智通財(cái)經(jīng)APP獲悉,據(jù)媒體報(bào)道,特斯拉(TSLA.US)CEO埃隆·馬斯克稱,其目標(biāo)是在2023年推出2.5萬美元車型,該車型被視為提供給大眾市場(chǎng)的關(guān)鍵產(chǎn)品。馬斯克明確表示,全新的價(jià)位是通過特斯拉新的電池單元和電池制造工作實(shí)現(xiàn)的,這可以將電池成本降低 50% 以上。
據(jù)悉,電池可以占電動(dòng)汽車成本的三分之一。因此,除了馬斯克,豐田汽車(TM.US)和大眾汽車等傳統(tǒng)汽車制造巨頭也為研究降低電池技術(shù)投入了數(shù)百億美元。
1. 電動(dòng)汽車電池有多貴?
按照目前的價(jià)格和電池組大小,一輛電動(dòng)汽車的電池平均成本約為6,300美元。其實(shí)目前電池組的價(jià)格已經(jīng)下降了很多。數(shù)據(jù)顯示,電池組價(jià)格在過去的十年里下降了89%,具體來說,當(dāng)前行業(yè)平均價(jià)格為每千瓦時(shí)137美元,而在2010年約為1191美元。
雖然該價(jià)格仍仍高于100美元的門檻,但按照近期原材料上漲的趨勢(shì)來看,預(yù)計(jì)成本不會(huì)按照之前的速度繼續(xù)下降。但盡管如此,研究機(jī)構(gòu)BNEF還是樂觀預(yù)測(cè),到2024年鋰離子電池組價(jià)格將降至92美元/千瓦時(shí),到2030年將降至58美元/千瓦時(shí)。
2. 為什么電動(dòng)汽車電池這么貴?
實(shí)際上,電動(dòng)汽車使用的是生活中常見的可充電鋰電池,但與筆記本電腦和手機(jī)不同的是,電動(dòng)汽車的電池要大得多。而每個(gè)電池中最昂貴的部件是陰極,即儲(chǔ)存和釋放電流的兩個(gè)電極之一。陰極中所需的材料通常都很昂貴,比如鈷、鎳、鋰和錳等金屬,而這些金屬需要被開采、加工并轉(zhuǎn)化為高純度的化合物后才能被使用。
3. 所有的電池都一樣嗎?
所有電動(dòng)汽車電池都有相同的基本組成,包括兩個(gè)電極,一個(gè)陰極和一個(gè)陽極,以及一種幫助電荷在電池之間穿梭的電解質(zhì)。但不同電池所使用的材料有所不同,這是其中所能儲(chǔ)存能量的關(guān)鍵。
電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)或短途行駛的車輛可以使用更便宜、沒這么強(qiáng)大的由鋰、鐵和磷酸鹽組成的陰極化學(xué)物質(zhì)。而對(duì)于性能更高的汽車,汽車制造商則更青睞能量密度更高的材料,如鋰鎳錳鈷氧化物或鋰鎳鈷鋁氧化物。
4.電池如何變得更便宜?
在降低電動(dòng)汽車電池成本這個(gè)問題上,汽車制造商的一個(gè)主要關(guān)注點(diǎn)是最昂貴的大宗商品,尤其是鈷。有一種選擇是用鎳來替代該金屬,因?yàn)殒嚫阋耍夷軆?chǔ)存更多的能源。然而,這樣做則需要進(jìn)行安全調(diào)整,因?yàn)殁挼膬?yōu)點(diǎn)是不會(huì)過熱或容易著火。
另一種選擇則是使用完全不含鈷的替代品,比如低成本的磷酸鐵鋰電池。這種電池曾一度因性能較差而遭到嘲笑,但隨著設(shè)計(jì)的改進(jìn),磷酸鐵鋰電池又再度流行了起來。
最后,簡(jiǎn)化電池組設(shè)計(jì)也能降低電池成本。例如,為一系列車輛使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,而不是為每個(gè)車型量身定制電池組。
5. 未來的電池技術(shù)將如何突破?
最令人期待的是固態(tài)電池的到來,它將用陶瓷、玻璃或聚合物取代易燃液體,實(shí)現(xiàn)充放電,有望實(shí)現(xiàn)性能的巨大提升。QuantumScape(QS.US)表示,該公司在這一領(lǐng)域進(jìn)行了創(chuàng)新,可將汽車行駛里程最多提高50%,這項(xiàng)技術(shù)最早可能在2026年應(yīng)用于經(jīng)銷商的車輛上。
另一個(gè)行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)是修改陽極,在其中添加更多的硅,或使用金屬鋰,這可能會(huì)使它成為小型飛機(jī)的動(dòng)力。此外,用公用事業(yè)規(guī)模的電池將可再生能源儲(chǔ)存數(shù)天或數(shù)周,而不是目前的數(shù)小時(shí),也是一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。Form Energy Inc.正在開發(fā)鐵空氣電池,該公司稱這種電池可以實(shí)現(xiàn)完全無碳電網(wǎng)。