电影

动力电池进化史:从铅酸到锂电的“四渡赤水”之战

hdd / / 3 阅读 / 首页电影

电动汽车这事儿,说起来真有点风水轮流转的意思。你瞅瞅现在满大街的绿牌车,觉得新鲜?其实早在一百多年前,那会儿跑在路上的车,电动的一点不比烧油的少。1828年,匈牙利有个叫阿纽什·耶德利克的工程师,就在实验室里捣鼓出了个电磁转动的装置,算是给电动车打了个样。没几年,美国人托马斯·达文波特直接造出了第一辆用直流电机驱动的电动汽车。不过那时候电池不行,用的是铅酸电池,又笨重又不禁跑,续航里程跟闹着玩似的,也就比马车快点儿。后来美国德州挖出了大油田,内燃机技术也蹭蹭往上蹿,加一次油能跑老远,铅酸电池那点续航根本不够看,1920年往后,电动车就被内燃机车彻底按在地上摩擦,直接退出了历史舞台,这一沉寂就是七十来年。

直到1991年,日本索尼搞出了第一块商用锂离子电池,这玩意儿能量密度高,还稳定,一下子把消费电子市场给炸开了锅。电池技术的革命,让电动车行业看到了死灰复燃的希望。那时候石油越挖越少,空气越来越差,车企们也开始琢磨着换个赛道。1996年,日产造了辆叫Prairie Joy EV的电动车,用的就是圆柱形锂离子电池,还拉去日本国立极地研究所当北极观测的支援车。您猜怎么着?那车在冰天雪地里愣是跑了六年没撂挑子,也算是在极端条件下证明了锂电池的可靠性。可日产这公司太保守,虽说车是成功了,就是不敢卖给普通老百姓,只给一些机构和车队用,前前后后也就卖出去三十来台,跟闹着玩似的。

这边日产掉链子,那边电池行业可是干得热火朝天。1995年,王传福在深圳龙岗捣鼓出了比亚迪,本来只是做电动工具电池的,结果三年就干到了全球第二大充电电池生产商。到了2003年,王传福觉得做电池这行快到天花板了,琢磨着换个更大的摊子,当时摆在他面前的是两个选项:半导体和汽车。可手里就二十亿人民币,熊掌和鱼不能兼得,最后咬牙选了汽车,直接收购了秦川汽车,成立了比亚迪汽车。也是同一年,大洋彼岸的马丁·艾伯哈德和马克·塔彭宁搞了个叫特斯拉的公司,俩人想用英国莲花跑车的壳子,造一辆纯电动跑车,也就是后来大名鼎鼎的Tesla Roadster。可这俩创始人有个麻烦事儿——他们根本不会造电池,只能去市场上淘现成的。挑来选去,最后相中了日本松下大规模量产的那种18650圆柱电池,这玩意儿能量密度高,还便宜,拿来拼凑一下正合适。2008年,Roadster终于问世了,续航超过390公里,零百加速只要3.7秒,这性能放当时是相当吓人的,11万美元一辆,硅谷那帮新贵们跟抢似的。

可光鲜背后是一笔糊涂账,特斯拉每卖一辆Roadster就得倒贴一万美元。为啥?因为造价实在太高了,光那套电池管理系统据说就得两万美元。这成本压得公司喘不过气,财务问题直接导致两位创始人先后走人,伊隆·马斯克就是这时候接的盘,成了特斯拉第四任CEO。马斯克这人有句话说得实在:“要是没有马丁的努力,特斯拉早完蛋了。”但他自己也不是吃素的,一上来就定了个大目标:给普通老百姓造买得起的电动车。可要实现这目标,就得有便宜又稳定的电池供应商,他找来找去,还是找上了松下。正好那会儿松下因为押注等离子电视亏了四十亿美元,正愁没地方赚钱,两边一拍即合,立马开始联手研发动力电池。2010年松下砸了三千万美元入股特斯拉,第二年双方签了个大合同——四年内松下要给特斯拉供应6.4亿颗18650电池,到2013年又追加到18亿颗,这下把特斯拉的底子给夯实了。

时间快进到2012年,特斯拉在31个国家卖掉了两千多辆Roadster,紧接着价格更亲民的Model S一上市,算是彻底在汽车圈站稳了脚跟。与此同时,国内刚成立两年的宁德时代也搭上了宝马这条大船,给华晨宝马的之诺电动车开发动力电池。往后几年,三元锂电池成了高端电动车的标配,能量密度高,续航长,宁德时代靠着这手绝活一路冲成了全球出货量第一的电池巨头。反过来磷酸铁锂电池就惨了点,热稳定性是不错,安全呐,可能量密度上不去,一到冬天续航更是“冻”成狗,只能用在便宜的低端车上。那会儿甚至有不少车企拿着磷酸铁锂电池去骗新能源补贴,名声搞得挺臭。

可谁也没想到,风水轮流转,2019年特斯拉在上海建了超级工厂,为了压低国产Model 3的售价,居然给标准续航版配上了方形磷酸铁锂电池,这是磷酸铁锂头一回杀进三十万这个价位。起初市场还不咋买账,结果通过几次OTA升级,优化了充电速度和放电能力,这车表现还真不含糊,2020年特斯拉在中国卖了近十四万辆Model 3,大部分都是磷酸铁锂入门版。这一下子宁德时代的股价直接过山车似的飙到了四百多块。而且随着技术进步,磷酸铁锂的续航能力已经能摸到三元锂的脚后跟了,再加上国家新能源补贴退坡,原材料价格又疯涨,车企们算过账来,磷酸铁锂性价比高啊,于是戴姆勒、大众、福特这些传统巨头也纷纷宣布要上磷酸铁锂车型。马斯克更是直接拍板:以后全球的标准续航版Model 3和Model Y,全都改用磷酸铁锂。最得意的是比亚迪,当年押注磷酸铁锂这条路线,错失了三元锂的红利,如今终于翻身了,搞了个“刀片电池”出来,王传福放话要“倒逼整个行业做出改变”。到2021年11月,磷酸铁锂电池的装机量终于反超三元锂,占据了半壁江山——市场这东西,还真是三十年河东三十年河西。

不过三元锂也不是省油的灯。就在上个月,特斯拉官宣在加州弗里蒙特工厂下线了第100万颗4680电芯。这玩意儿早在2020年电池日上马斯克就拿出来吊人胃口了,直径46毫米高80毫米,用了激光雕刻的无极耳技术,内阻变小,发热降低,能量密度比现有的21700电池提升了不少,甚至有车主宁愿不现提车,也要等搭载新电池的车型。松下那边也宣布要在和歌山工厂建4680电池生产线,2023年量产。而特斯拉在得克萨斯州的超级工厂,已经开始用4680电池和结构化电池组造Model Y,估计一季度末就交付了。

未来到底是三元锂继续称王,还是被钠离子电池这种新路线掀翻在地?没人说得准,但有一点是可以肯定的——电动车和电池的这场拉锯战,离落幕还早着呢。

本文来自 小六电影,转载请注明出处。