鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:499次 | 2022年02月10日
電池軍備競賽!電動(dòng)汽車時(shí)代提前到來
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(dòng)汽車何時(shí)不要政府獎(jiǎng)勵(lì)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(dòng)汽車價(jià)格的關(guān)鍵。在德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KarlsruheInstituteofTechnology),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(dòng)大眾ID.3,價(jià)格和高爾夫相同。一輛TSLAModel3,價(jià)格和寶馬3系相當(dāng)。一輛雷諾Zoe電動(dòng)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),有一類汽車卻迅速上升:電動(dòng)汽車。其中一個(gè)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(dòng)機(jī)汽車的價(jià)格。
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(gè)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。汽車制造商正在供應(yīng)電動(dòng)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(dòng)雷諾Zoe可以以每月139歐元或164美元的價(jià)格租賃。
充電溫度:0~45℃
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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電動(dòng)汽車在美國還沒有那么流行,重要是因?yàn)檎募?lì)措施不那么慷慨。在美國,電池動(dòng)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MatthiasSchmidt稱,包括混合動(dòng)力車在內(nèi),歐洲的份額上升到近9%。
隨著電動(dòng)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和燃燒化石燃料的汽車相同便宜,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(huì)在該領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。
加州TSLA設(shè)計(jì)中心的充電器。歐盟有近20萬個(gè)充電器。美國只有不到一半的數(shù)量。引自的philipCheung
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(gè)量級(jí)的飛躍。埃隆-馬斯克預(yù)計(jì)將在本周二(本文發(fā)表于2020年九月二十日)TSLA的"電池日"活動(dòng)上宣布一項(xiàng)突破,讓電動(dòng)汽車在不新增重量的情況下續(xù)航顯著新增。
汽車行業(yè)的動(dòng)力平衡可能取決于哪家汽車制造商、電器公司或初創(chuàng)公司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)樗俚脑牧虾透p的重量來供應(yīng)相同的續(xù)航里程。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
能源咨詢公司W(wǎng)oodMackenzie的高級(jí)研究分析師MilanThakore說:"我們看到能源密度的上升速度比以往任何時(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。
一些行業(yè)專家更是看好。具有全球野心的我國電動(dòng)汽車制造商N(yùn)IO在德國的總經(jīng)理(zhanghui)張暉表示,他認(rèn)為2023年可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)。
密切關(guān)注該行業(yè)的卡內(nèi)基梅隆大學(xué)副教授VenkatViswanathan更為謹(jǐn)慎。但他說:"我們已經(jīng)在一個(gè)不斷加速的時(shí)間線上。假如你在2010年問任何人,我們是否會(huì)在2025年實(shí)現(xiàn)價(jià)格平價(jià),他們會(huì)說這是不可能的。"
這種過渡可能關(guān)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(dòng)汽車已經(jīng)非常接近平價(jià)。TSLAModel3和汽油動(dòng)力的寶馬3系在美國的售價(jià)都在4.1萬美元左右。
TSLA甚至可能比寶馬更便宜,因?yàn)樗鼜膩聿灰鼡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(gè)喜好問題,尤其是車主是否愿意用加油站的便利性來換取要更多時(shí)間的充電點(diǎn)。(另一方面,車主也可以在家里給TSLA充電)。
消費(fèi)者往往會(huì)關(guān)注貼牌價(jià)格,沒有補(bǔ)貼的電動(dòng)汽車要想和經(jīng)濟(jì)車型相同以較低的價(jià)格從經(jīng)銷商手中開走,還要較長時(shí)間。
電動(dòng)汽車行業(yè)的圣杯一直是將電池組——儲(chǔ)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(dòng)車輛的成本將和用汽油相同便宜。
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(gè)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%。
所有的電動(dòng)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(chǔ)最大的功率的材料組合。
關(guān)于傳統(tǒng)車企來說,這都是非??膳碌摹?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。我國正在向電池研究投入資源,將向電動(dòng)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(huì)。在不到十年的時(shí)間里,我國電池制造商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-每磅電池可以供應(yīng)的功率,一位專家說。引自的Felix
這家加州公司自2008年以來一直在銷售電動(dòng)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(huì)導(dǎo)致過熱或過度磨損。這些知識(shí)讓TSLA能夠供應(yīng)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),TSLA的四款車型是唯一一款廣泛上市的電動(dòng)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(huì)推出一項(xiàng)技術(shù),以更低的成本每磅新增50%的存儲(chǔ)量。假如是這樣,競爭對手可能會(huì)在后視鏡中被甩的更遠(yuǎn)。
peterCarlsson說:"傳統(tǒng)汽車行業(yè)仍然落后。"peterCarlsson是TSLA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TSLA的競賽中。不是所有的汽車制造商,一些大的騎車制造商會(huì)追趕上來。"引自的FelixOdell。
peterCarlsson,Northvolt的首席執(zhí)行官
傳統(tǒng)汽車制造商防止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(dòng)汽車。
對傳統(tǒng)汽車制造商生存能力的一個(gè)關(guān)鍵考驗(yàn)將是大眾汽車新推出的電池驅(qū)動(dòng)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(dòng)汽車。它計(jì)劃明年開始在美國銷售電動(dòng)運(yùn)動(dòng)型多用途車ID.4。(ID是"智能設(shè)計(jì)"的縮寫)。
但這有一個(gè)陡峭的學(xué)習(xí)曲線。
"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。關(guān)于電池汽車來說,我們沒有這個(gè)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JürgenFleischer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?"
彼得-羅林森(peterRawlinson)曾領(lǐng)導(dǎo)TSLAModelS的設(shè)計(jì),現(xiàn)在是電動(dòng)汽車初創(chuàng)公司Lucid的首席執(zhí)行官,他喜歡拖著一個(gè)裝有該公司超小型驅(qū)動(dòng)單元的滾動(dòng)手提袋出現(xiàn)在活動(dòng)現(xiàn)場,讓觀眾大開眼界。羅林森先生說,電動(dòng)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,將使該公司九月九日推出的LucidAir豪華車充電后可行駛400多英里。
他的觀點(diǎn)是,設(shè)計(jì)者應(yīng)該關(guān)注空氣動(dòng)力學(xué)阻力和重量等問題,以防止首先要大型、昂貴的電池。"有一種近視,"Rawlinson先生說。"每個(gè)人都在談?wù)撾姵亍_@是整個(gè)系統(tǒng)。"
每個(gè)角落都有充電器會(huì)好很多
當(dāng)JanaHffner在2013年購買了一輛電動(dòng)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。Hffner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要叫拖車的情況下行駛。
Hffner女士在巴登-符騰堡州從事在線通信工作,她后來換了一輛TSLAModel3,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(dòng)汽車石器時(shí)代充電有多難時(shí),聽起來幾乎是懷舊的。
"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。"
根據(jù)一個(gè)倡導(dǎo)組織TransportEnvironment的數(shù)據(jù),歐盟擁有近20萬個(gè)充電器,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電動(dòng)汽車普及后所需的300萬個(gè)。美國仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,數(shù)量不到歐洲的一半。
但歐洲的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)足夠密集,擁有電動(dòng)汽車并為其充電"不成問題",Hffner女士說,她不能在家里充電,要依靠公共基礎(chǔ)設(shè)施。
價(jià)格和基礎(chǔ)設(shè)施密切相關(guān)。至少在理論上,假如附近有地方可以快速充電,人們就不要大而貴的電池了。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(jí)可以實(shí)現(xiàn)的電動(dòng)汽車。在他看來,這意味著一輛輕量級(jí)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。"這才是改變世界的原因。"