三十年前，鋰離子電池還在為索尼便攜式攝像機(jī)供電；三十年后，鋰離子電池已經(jīng)能驅(qū)動(dòng)流行的特斯拉電動(dòng)車(chē)。不過(guò)，這一快速進(jìn)步正面臨COVID-19疫情帶來(lái)的重大考驗(yàn)。
電池行業(yè)的短期壓力與長(zhǎng)期需求
根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)(BloombergNEF)的預(yù)測(cè)，由于新冠病毒疫情對(duì)汽車(chē)行業(yè)造成重大沖擊，電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量隨之下滑，行業(yè)對(duì)可充電電池的需求今年也將首次下滑。
包括韓國(guó)LG化學(xué)在內(nèi)的主要電池生產(chǎn)商已經(jīng)下調(diào)了年度銷(xiāo)量預(yù)期。分析人士預(yù)計(jì)，動(dòng)力電池行業(yè)原定大幅擴(kuò)大生產(chǎn)能力的計(jì)劃將減緩。那些在潛在突破性技術(shù)上燒錢(qián)的初創(chuàng)企業(yè)為了獲得資金，將面臨更艱難的環(huán)境。
然而，困難是暫時(shí)的。從電池生產(chǎn)商到汽車(chē)制造商，人們對(duì)鋰離子電池的長(zhǎng)期前景依然保持樂(lè)觀態(tài)度。寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群表示，“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們充滿(mǎn)信心。”在不到十年的時(shí)間里，寧德時(shí)代已經(jīng)成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。據(jù)彭博社報(bào)道，寧德時(shí)代的銷(xiāo)售額在2019年暴增90%。而6月16日，大眾汽車(chē)也表示，已向斯坦福大學(xué)研發(fā)固態(tài)電池的衍生企業(yè)QuantumScape追加投資2億美元。5月份，大眾還成為中國(guó)電池生產(chǎn)商國(guó)軒高科的最大股東。
為應(yīng)對(duì)疫情危機(jī)，一些國(guó)家(包括德國(guó)和法國(guó))已推出一系列刺激措施，幫助汽車(chē)行業(yè)加速轉(zhuǎn)向電氣化。法國(guó)將向其汽車(chē)行業(yè)提供約80億歐元(約90億美元)，以加強(qiáng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的支持；德國(guó)的經(jīng)濟(jì)刺激方案包括向汽車(chē)行業(yè)提供56億歐元資金，并要求加油站安裝電動(dòng)車(chē)充電設(shè)施。鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展一定程度上也刺激了對(duì)電池的需求。自2015年以來(lái)，鋰離子電池的需求增長(zhǎng)了一倍以上，從去年到2020年，鋰離子電池的需求仍將增長(zhǎng)約9倍。
電池成本降低 壽命更長(zhǎng)
電池制造商和公用事業(yè)公司表示，電池在乘用車(chē)及其他車(chē)輛運(yùn)輸方式、消費(fèi)電子產(chǎn)品和大規(guī)模能源儲(chǔ)存領(lǐng)域仍有望變得更強(qiáng)大、便宜和普及。據(jù)BNEF新能源財(cái)經(jīng)稱(chēng)，更先進(jìn)的電池技術(shù)和電池產(chǎn)能的快速增長(zhǎng)已經(jīng)使得鋰離子電池的價(jià)格暴跌，從每千瓦時(shí)1000多美元降至2019年底的156美元。到2024年，電池的平均價(jià)格應(yīng)達(dá)到100美元/千瓦時(shí)，這將使電動(dòng)車(chē)的價(jià)格與內(nèi)燃機(jī)車(chē)均等。到2030年，電池的成本或?qū)⑦M(jìn)一步降低。
電池制造商還在電池壽命等關(guān)鍵領(lǐng)域取得了快速進(jìn)展。寧德時(shí)代最近宣布，將很快開(kāi)始生產(chǎn)可運(yùn)行200萬(wàn)公里(120萬(wàn)英里)或持續(xù)使用約16年的電池，該功能將遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于市面上的所有電池，這些電池的保修期通常在15萬(wàn)英里。
特斯拉和通用目前也都在研發(fā)百萬(wàn)英里電池，不過(guò)兩家公司都還沒(méi)有明確表示何時(shí)準(zhǔn)備就緒。通用汽車(chē)執(zhí)行副總裁Doug Parks表示，該公司在延長(zhǎng)電池壽命方面幾乎已經(jīng)做到了這一點(diǎn)。
特斯拉在6月8日的一份報(bào)告中表示，內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)一般行駛約20萬(wàn)英里在美國(guó)就報(bào)廢了，這意味著壽命更長(zhǎng)的電池組可以顯著延長(zhǎng)汽車(chē)的壽命，尤其是對(duì)出租車(chē)和貨車(chē)來(lái)說(shuō)。更重要的是，消費(fèi)者可以轉(zhuǎn)售百萬(wàn)英里電池，以將其部署在第二輛汽車(chē)上，從而抵消最初購(gòu)買(mǎi)價(jià)格的一部分。
電池技術(shù)更先進(jìn) 續(xù)航更長(zhǎng)
每個(gè)電池都有三個(gè)關(guān)鍵部件：兩個(gè)電極(陰極和陽(yáng)極)和一個(gè)電解質(zhì)(通常為液體，允許電池充電和放電)。目前一個(gè)有待突破的技術(shù)是在電池陽(yáng)極中加入硅代替石墨。加州初創(chuàng)企業(yè)Sila Nanotechnology表示，硅材料可以幫助電池將單次充電的續(xù)航時(shí)間至少延長(zhǎng)20%。
Sila首席執(zhí)行官Gene Berdichevsky稱(chēng)，該項(xiàng)技術(shù)將首先應(yīng)用于明年上市的消費(fèi)設(shè)備，最早在2023年左右也可能應(yīng)用于一些超級(jí)跑車(chē)或豪華車(chē)，之后將應(yīng)用于大部分主流汽車(chē)。
在2030年前，另一個(gè)重要的進(jìn)展可能通過(guò)固態(tài)電池的商業(yè)化實(shí)現(xiàn)。固態(tài)電池組所占的空間更小，能力密度更高，在提高續(xù)航里程的同時(shí)還能降低安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。固態(tài)電池技術(shù)的領(lǐng)頭羊豐田汽車(chē)公司表示，該公司有望在2025年前實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化。
總部位于科羅拉多的Solid Power 已經(jīng)開(kāi)始向汽車(chē)行業(yè)的潛在客戶(hù)配送固態(tài)電池進(jìn)行測(cè)試。不過(guò)，這家初創(chuàng)公司很可能在資金方面面臨挑戰(zhàn)，因?yàn)槠洚a(chǎn)品要經(jīng)過(guò)多年的驗(yàn)證過(guò)程。
根據(jù)BNEF的數(shù)據(jù)，那些能夠承受短期資金壓力的公司將能夠從電動(dòng)車(chē)?yán)顺敝惺芤妗５?040年，全球大約有31%的乘用車(chē)(約5億輛)將由電池驅(qū)動(dòng)。
