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电池技术如果没有突破,一味地、盲目地去追求电动汽车是一个很危险的战略!

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江轩娱乐社 2021-06-17 02:10

《新能源趋势》公众号报道:新能源汽车是未来的发展趋势,这一论点几乎已经成为全球共识。尤其是在国内,新能源汽车中的电动汽车更是成为国家大力倡导和支持的产业,甚至担负起了中国汽车产业弯道超车的重任。

但实际上,电动汽车并不新。因为铅酸电池早于内燃机发明20多年。1912年的纽约、伦敦、巴黎,还有洛杉矶的大街上,跑的电动汽车远远多于燃油车。当时,以爱迪生为首的一批科学家就在赌电动汽车,而以福特为代表的汽车公司赌的是燃油车。这个赌局的结果有目共睹,直到今天,燃油车仍然占有绝对统治地位,占据先发优势的电动汽车则在20世纪30年代以后就几乎销声匿迹了。

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100多年前纽约大街上的电动汽车

原因有三:

01

在汽车或者交通运输燃料领域,有一个很重要的概念,叫体积能量密度。在相同体积内,每种能源蕴含的能量密度大小,决定了汽车能跑的距离远近。

100多年前就发明的铅酸电池的能量密度是90千瓦时/立方米,人类花了将近上千亿美金和100多年的探索,电池能量密度到如今只提高到260千瓦时/立方米,这也是如今特斯拉的电池、比亚迪的刀片电池的能量密度。相比之下,汽油的能量密度是8600千瓦时/立方米,柴油是9600千瓦时/立方米。即便内燃机的热效率只有10%,也明显高出电池。

也就是说,人类花了100多年时间的研发,电池的能量密度并没有得到革命性的根本的改变。

各类能源的能量密度

02

液体能源更利于输送。陆上可以管路输送,海上可以非常便宜地跨海输送。2016年时,曾有专业人士按照当时的油价算过一笔账,假设将成品汽油是从美国休斯敦炼油厂用船拉到深圳盐田港,一升的运费是7分钱不到。

一般一条大型油轮可以拉30万吨,大概是4亿升。液体的好处在于,使用泵和管道就能装船,不需要人工。到了深圳的码头,管道连接好后,使用泵就能打到罐里,也不要人工。路上耗费的就是船的油钱和折旧费,4亿升,如果一升一毛钱就是4000万元,但跑一趟船根本用不了这么多油钱。这就是为什么世界上产石油的只有那么几个地方,但任何一个角落都可以很方便地加油开车。所以,液体在运输上有很多好处,而且可以长期储存。茅台酒存50年没问题,但电和气都不能长期储存。

百年前的福特量产汽车的流水线

03

成本控制。内燃发动机是机械的东西,造一台很贵,但当一条流水线造出100万台的时候,每台的成本会极大降低。以福特为例,1913年,福特的流水线一量产,就让美国的汽车从4700美元降到380美元,让蓝领工人都可以买得起汽车。

然而电动汽车不同,电动汽车的材料成本占大头,加工成本并不是主流,所以你可以采用流水线,可以降低一点,但不能有根本的降低。因为每个电池都需要一定量的镍、钴、锂,车上还有铜等各种金属。产能扩张后每台成本会有所下降,但是下降不多,不像机械不锈钢,要多少,产多少,造得越多,成本越低,材料成本很少。

以中国为例,电动汽车从2016年底的51.7万辆增加到2018年第一季度的79.4万辆,增量为28万辆,相对于当时整个汽车市场一年2900万辆的产量,微乎其微,但同期追踪全世界的钴的价格和锂的价格,分别翻了四倍和一倍。这种情况告诉我们,如果技术不突破,不把钴和锂的用量降下来,造得越多材料越贵。当钴的价格翻了四倍,锂价格翻了一倍的时候,全世界没有一家公司声称通过回收电池里的钴和锂能实现盈利,这反过来告诉我们,电池的回收技术还有待突破。

结语

综合起来讲,100年前电动汽车之所以会输掉那场赌局,最根本的原因就是在于技术的局限性。虽然时过境迁,现阶段针对电池投入大量研发依然非常重要,不管是电动汽车、燃油车还是氢燃料电池车都需要电池。高档燃油车里的电池规模已经到5kW甚至10kW了,氢能汽车里有100升左右的电池。汽车电子、控制系统以及蓄电池等都需要电池,所以电池的研发怎么强调也不过分。电池的技术一定要有突破,如果没有突破,一味地、盲目地去追求电动汽车是一个很危险的战略。遗憾的是,尽管电池技术100年来有些进展,但仍然没有本质的飞跃,这是一个非常严峻的挑战。

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