新能源汽车不缺电池技术 为何迟迟没有新电池成品问世?(2)

据阿伦·马宗达介绍,续航里程能完成华盛顿到纽约旅途的电池,其成本会从30000美元降低到15000美元。这也意味着电动车的价格会更亲民实在。

在短短几个月的时间里,美国通用汽车公司就拿下了这个技术,并签署了协议支持技术的进一步发展,获得了使用所有电池成品的权力。这个交易本应让Envia获得几亿美元的资金,但Envia很快就收到了通用汽车公司工程师的抱怨。这些工程师抱怨道他们无法复制Envia的成果。在新技术宣布一年后,协议就黄了。Envia让人印象深刻的电池出师未捷身先死。

Envia的实例活生生地给我们展示了新电池技术为什么那么难以实现,以及初创公司在获得了足以改变世界的技术后所经历的困难。在过去的十年间,我们看了太多的突破性进展,但这些进步很大一部分来自于传统大公司量的积累。

Envia开发出的是一种新型锂离子电池。锂离子电池最早在70年代末发明,并在90年代被商业化。这些锂离子电池有两个电极,锂离子在两个电极之间穿梭,也就产生了电流。锂离子电池很轻,而且性能强大,让便携电子设备成为现实。但锂离子电池也只是在近期才应用在电动车上。

通用汽车公司的电动车EV-1在90年代使用的是廉价的铅酸电池。这种电池每个重达600kg,充满一次电的续航里程也仅为55-95英里。

特斯拉最初在2008年推出的锂离子电池电动车则能够跑250英里,是EV-1接近三倍的续航里程。但是昂贵的锂离子电池也让特斯拉电动车的定价高达10万美元。为了降低成本,日产与美国通用汽车公司的不少电动车型号采用更小的电池组,只能跑不到100英里。

更好的电池技术开发难度高。即便是采用一种新的电极,都会带来无法预知的问题,而这些问题需要长达好几年的测试才能被发现。也就是说,一改则动全身。为了让高级能源研究机构和风险投资人眼前一亮,Envia一下子就应用了两种实验性的电极材料。

在2006年,Envia向美国阿贡国家实验室获取了一项很有潜力的材料技术。但紧接着问题出现了,用这项技术开发出来的电池电压变化无常,让其无法应用在实际场景中。阿贡国家实验室的研究人员调查了出现的问题,但无法找到确切的答案。他们对这种材料的物理和化学属性并没有足够的了解,也无法找出导致问题的原因,更不要说解决问题了。

Envia则是面对着另一种挑战。研究人员似乎解决了硅电极容易分解的问题,但其解决方案在实际生产中显得很不现实。

当Envia一开始在2012年宣布其新技术的时候,这家初创公司似乎找到了让这些实验性材料正常运作的方法。Envia开发出了生产成本更低的硅电极,并且通过不断测试找到了稳定阿贡国家实验室那边新材料电压的方法。

Envia的联合创始人苏基特·库玛尔认为解决方案是一种复合涂料,而事实上他自己也不清楚这种复合涂料为什么能够成功将电压稳定下来。但作为一个资金有限的初创公司,Envia并没有相应的设备研究整个稳定过程,搞明白背后的运作机制。

不过,当Envia的开发成果无法得到复制的时候,搞明白这个过程变得至关重要。就如之前提到的,在电池上的一丝改动都会对整体性能造成重大的影响,而Envia搞明白的事实,仅仅只是其供应商提供的一种复合涂料能够让自己的电池稳定下来。

Envia的故事和新能源汽车电池领域真正的重大发展产生了强烈对比。新能源汽车电池真正的重大进步让电池的价格下降并提高了性能,而这一成功并不是来自于电池技术的突破性进展,而是来自于特斯拉和电池供应巨头松下的合作。

从2008年开始,特斯拉的电池成本大约降到了之前的一半,而其电池性能却提高了60%。特斯拉并没有尝试直接改变锂离子电池的化学技术或者是材料,而是寻求工程设计和生产技术上的提升。同时,特斯拉与松下合作,根据其不同的车型需求,相应改进了现有电池的材料。

得益于此,特斯拉也实现了自己的承诺,在2017年之前推出了拥有200英里续航里程、价格定在3.5万美元的Model 3。而在这之前,美国通用汽车曾希望通过Envia的技术达到相似的性能。

汽车公司一年会售出数以万计的电动车,电池性能的提升对于低端车型无疑是福音。但是,200英里的续航里程依然赶不上传统汽油汽车动辄350英里以上的里程,3.5万美元的定价依旧比普通小型汽油车平均1.5万美元的定价要高得多。

显而易见,新能源汽车电池行业并不是一个对初创公司友好的领域。在2012年破产的初创公司A123 Systems的前高管Andy Chu就认为电池行业被大公司所垄断:“能源储存是巨头们的游戏,毕竟小小的一块电池,有太多出错的可能。我当然希望追求创新的初创公司能够成功,但是看看这几年来的发展,情况并不好。”

此前,松下也将在中国江苏兴建一座动力电池工厂,投资数亿美元,把特斯拉的“特供电池”彻底带来中国,这无疑会为整个中国新能源汽车市场的现状带来巨大的变化,这也让我们期待,中国是否也会出现特斯拉这样的新能源汽车巨头。

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【责任编辑:赵卓然】
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