《經濟學人》：特斯拉的電池大師

JB Strauber不僅肩負著制造最先進電動汽車的任務，還希望將電池帶入更廣闊的新領域。

坐在Stella Model S上，踩下油門，你的體驗與駕駛其他汽車完全不同。通常的排氣轟鳴聲變成了沙啞的嗖嗖聲，汽車毫不費力地迅速加速。這要歸功于電機的高扭矩，由于車內沒有變速箱，因此無需換檔。車廂內，中控臺上不再有多個按鈕和開關，取而代之的是一個大觸摸屏。成熟的汽車制造商傾向于制造中等規模的電動汽車，通常是小型汽車，以達到昂貴電池所能支持的續航里程。然而，硅谷初創公司特斯拉意識到，許多新技術的早期用戶大多是富人，他們更喜歡高性能四門轎車，這些轎車既豪華又高科技。

特斯拉為什么選擇了不同的方法？首先，它并不認為自己是一家汽車制造商。我認為我們更多的是一家能源創新公司，”Jeffrey Straubert說。他是特斯拉的首席技術官，和首席執行官埃隆·馬斯克一樣，也是該公司的聯合創始人。如果我們能降低能源存儲的價格，這將是我們能做的最重要的事情，以使電動交通更加普及，”Strauber說。“再加上可再生能源，我一眼就能看到，人類不再需要化石燃料，也不需要花更多的錢來實現這一轉變

不難理解斯特勞伯特對儲能的癡迷。他謹慎地避免了Model S中使用的鋰電池組的確切成本，但據信這大約是Model S基本型號起價70000美元的四分之一。較小的Model 3將于2017年上市。盡管這款新車將具有一些自動駕駛功能，如Model S，但它更傾向于面向大眾市場。但要實現3.5萬美元左右的預期價格，斯特勞伯需要將電池組成本至少降低三分之一。

斯特勞伯認為，實現這一目標并滿足預期需求的最佳方式是特斯拉大規模生產自己的電池。這就是為什么他和馬斯克押注于與日本電池供應商松下成立合資企業，在內華達州建造一座價值50億美元的“超級電池工廠”。該工廠計劃到2020年生產相當于世界年使用量的鋰電池。

堅持大膽和獨立的行動在過去給斯特勞伯特帶來了成功。在研究Model S的充電系統時，他拒絕了現有的行業標準，因為它們傳輸的電力太少。他沒有等到與其他汽車經銷商達成協議，尋求通用充電插座，而是設計了自己的專用插座。該公司的超級充電站在公共場所為特斯拉車主提供免費充電，40分鐘即可充電約80%。它們現在形成了世界上最大的快速充電網絡。

斯特勞伯特對電池本身也持有不同的看法。大多數電動汽車制造商都選擇大尺寸電池，但Model S及其之前的特斯拉跑車車型由大約7000個單獨的鋰電池供電。Roadster電池最初是業內廣泛使用的標準鋰電池，可以在商用車的鞋跟。斯特勞伯和羅森隨后為飛機制造了氫電池驅動的電動發動機，這些發動機后來獲得了波音公司的許可。

就在這時，斯特勞伯遇到了馬斯克。馬斯克剛剛將自己的PayPal數字支付公司出售給eBay，成為億萬富翁。斯特勞伯特說：“午餐是特斯拉的起源。”。“我們大多數時候都在談論電動飛機。但在談話結束時，我說我正在進行一個有趣而瘋狂的汽車項目，試圖制造一個可以行駛1000英里的鋰電池組。”

離這個夢想還有一段距離。與頂級車型S聲稱的440公里相比，model 3的里程可能只有322公里。但由于特斯拉計劃將Model 3的銷量提高到Model S的10倍，因此對可靠電池供應商的需求變得至關重要。因此，有一個超級電池工廠的計劃。即使在擴大生產的同時，特斯拉仍需要在電池化學和制造技術方面進行創新。盡管新型電池的尺寸可能仍然很小，但其確切規格尚未確定。

斯特勞伯堅稱，這種策略的風險并不像看上去那么大。他指出，如今用于生產Model S電池的設備與近10年前用于生產Roadster電池的設備非常相似，盡管電池產生的能量增加了一半，其化學過程也發生了重大變化。Roadster電池使用氧化鈷作為陰極，而Model S使用氧化鎳鋁銅。斯特勞伯說，帶來的差異是能量密度的顯著增加、壽命的延長和工作溫度的提高。除了化學，特斯拉還在開發電池的其他新功能。

其想法是，受益于規模經濟，超級電池工廠生產的電池將比成熟制造商生產的電池便宜得多。未來10年，情況將變得：我們將專注于生產，以滿足世界的儲能需求，而不是等待電池技術的徹底改變來降低成本，”斯特勞伯說。

并不是每個人都同意這一點。技術分析公司Lux Research的報告預測，超級電池工廠只會帶來電池成本的小幅下降，而其產能將超過50%。斯特勞伯反駁道：“大多數其他公司不相信電池數量的增長會像實際增長那樣快。他們不理解成本和生產之間的密切關系。”。我們正處于一個重要的時刻，因為汽車行業規模如此之大，成本的小幅下降將帶來令人難以置信的數量增長

并不是所有超級電池工廠生產的電池都安裝在汽車上。一些將被放置在該公司的超級充電站，以應對由于幾輛車需要同時充電而導致的需求突然增加。其他將用于特斯拉的裝配廠，在低電價時期儲存能源，尤其是在夜間，以供電價上漲時使用。

電池照亮清潔能源的未來

通過電池儲存可再生能源可能會給特斯拉在未來幾年帶來最大的機會。斯特勞伯特說，潛力是巨大的。在許多情況下，經濟效益已經超過了臨界點，可以使用電池組大規模有效地儲存可再生能源。風能或太陽能等可再生能源的主要問題是，當電力需求高時，風并不總是吹，太陽也不總是照耀。這需要公用事業公司維護額外的發電站來填補缺口，通常使用化石燃料發電。電池可以在可再生能源發電過程中儲存電能，并在需要時釋放。

加利福尼亞州約有1000戶家庭在光伏板旁邊安裝了特斯拉電池組，這些電池組是從太陽城馬斯克的另一家公司租賃的。這些電池組允許居民在停電期間繼續操作電器，或在高電價期間改用電池。但他們也旨在擴大居民從凈電費政策中獲得的回報，該政策允許他們將多余的電力出售給公用事業公司。

由于與電網的連接不良，特斯拉居民電池的采用速度沒有斯特勞伯希望的那么快。公用事業公司往往天生就非常保守，”他說。然而，他相信良好的經濟效益會說服公用事業公司理解他們的利益。

斯特勞伯認為，隨著電池的安全性和能量的增加，它們……

在商店里，將生產新的電動產品。他的話題又回到了他的另一個興趣：“在可預見的未來，電動飛機將成為一個有趣且非常有吸引力的選擇。”美國、中國和歐洲已經制造了各種電動小型飛機。空中客車公司最近在法國成立了一家分公司，生產一種名為E-Fan的飛行員訓練雙座飛機。這架飛機由電動機驅動，后機身兩側裝有一對風管風扇。這家歐洲航空巨頭仍在研究建造電動直升機和90座電動短途飛機的可能性。

有幾個發展可能會增加電池可以儲存的能量。例如，斯坦福大學的一個團隊正在研究將鋰電池中使用的鋰基陽極包裹在一層碳“納米球”膜中。這將允許在陽極中安全地使用更多的鋰。研究人員認為，這種覆蓋層將使同等重量的鋰電池能夠儲存大約五倍于當前電量的能量。

這種類型的創新仍處于實驗室階段，需要一段時間才能成為商業現實。在未來，甚至鋰也可能被新型電池材料所取代。斯特勞伯說：“沒有人比我更希望我們開發出一種可以消除當今化學方法的新技術。這樣，我們就可以以更低的價格賣出更多的汽車。”。但我們不會等到這一天

標簽：特斯拉Model SModel 3保時捷大眾

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