動力電池“成長的煩惱”

預(yù)計疫情將導(dǎo)致今年全年的汽車電池需求下降14%，這種下滑趨勢將持續(xù)到明年

鋰離子電池初用來為索尼的便攜式攝像機提供電源，經(jīng)過三十多年的發(fā)展后，現(xiàn)在鋰離子電池已經(jīng)能夠為特斯拉的車輛提供動力了。然而，在目前的全球性疫情期間，鋰離子電池的高速發(fā)展面臨考驗。

行業(yè)人士預(yù)計，由于疫情對汽車業(yè)帶來嚴重沖擊，今年電動汽車的銷量將大幅下降，因此充電電池的需求在今年將下滑。預(yù)計汽車制造商今年全年的電池需求將下降14%，這種下滑的趨勢將持續(xù)到明年。

韓國LG化學(xué)以及通用汽車這些主要的電池制造商都已經(jīng)下調(diào)了年度銷售預(yù)期，其中LG化學(xué)為特斯拉供應(yīng)電池。分析師預(yù)計，電池行業(yè)大幅度增加制造產(chǎn)能的計劃將放緩。一些電池領(lǐng)域的初創(chuàng)公司正在消耗大量資金，希望在關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破，但這些公司在籌集資金方面將面臨更大的困難。

然而，從硅谷的實驗室到中國時代新能源有限公司這家全球大的電池生產(chǎn)商，人們對鋰離子電池的長期前景仍然感到樂觀。汽車制造商和公用事業(yè)公司表示，電池仍有望變得容量更大、價格更便宜、使用更普及，不僅會用在乘用車領(lǐng)域，還會用在其他運輸方式、消費電子產(chǎn)品和大規(guī)模能源儲存中。

盡管電池行業(yè)面臨短期的壓力，但寧德時代董事長曾毓群表示，長期來看，對電池仍有很大的信心。寧德時代在不到10年的時間里已經(jīng)成長為行業(yè)領(lǐng)頭羊，該公司2019年的銷售增長了90%。

自2015年以來，鋰離子電池的需求增長了一倍多，并且從2019年到2029年有望實現(xiàn)約九倍的增長速度。預(yù)計該行業(yè)的成本還將繼續(xù)降低。在過去的十年中，電池價格暴跌了87%，使插電式電動汽車的價格幾乎與內(nèi)燃機汽車的價格相當。

這次疫情甚至可能被證明是一個機會，包括德國和法國在內(nèi)的一些政府使用經(jīng)濟復(fù)蘇資金來幫助汽車行業(yè)加快從內(nèi)燃機汽車到電動汽車的轉(zhuǎn)變，法國將向國內(nèi)汽車行業(yè)提供約80億歐元以支持電動汽車。德國的刺激計劃包括提供給電動汽車行業(yè)的約56億歐元資金，并要求加油站安裝充電裝置。法國總統(tǒng)馬克龍5月26日表示，這是應(yīng)對歷史性形勢的歷史性計劃。

還有其他的樂觀形勢。大眾汽車6月16日宣布，對電池技術(shù)初創(chuàng)公司QuantumScape Corp.追加2億美元的投資，該公司由斯坦福大學(xué)前研究人員創(chuàng)立，大眾在2018年曾投資1億美元。今年5月，大眾還成為中國電池生產(chǎn)企業(yè)國軒高科的大的股東。

總部位于芝加哥的能源投資基金Volta Energy Technologies的首席執(zhí)行官杰夫·張伯倫（Jeff Chamberlain）說，現(xiàn)在能源行業(yè)正在向可再生能源發(fā)電和電動汽車轉(zhuǎn)變，這種趨勢不可逆轉(zhuǎn)。張伯倫此前曾領(lǐng)導(dǎo)阿貢實驗室（Argonne National Laboratory）的能源儲存計劃，這家美國政府的實驗室被視為將電池技術(shù)從研究轉(zhuǎn)移到汽車領(lǐng)域的關(guān)鍵。

電池制造商也在三個關(guān)鍵領(lǐng)域迅速取得進展：電池壽命、容量和成本。寧德時代近宣布，該公司將很快開始生產(chǎn)使用里程為200萬公里（約120萬英里）的電池，使用壽命約為16年。這將讓該公司的電池遙遙于目前市場上的任何其他電池，普通電池的使用里程基本上為15萬英里左右。

全球電池需求預(yù)測

特斯拉和通用汽車都在開發(fā)里程達到一百萬英里的電池，但兩家公司都還沒有明確說明什么時候能夠準備好。通用汽車執(zhí)行副總裁道格·帕克斯（Doug Parks）在花旗集團5月19日的活動中說，該公司的電池基本上達到了百萬英里里程。帕克斯說，通用汽車在目前的一些產(chǎn)品中接近做到這一點。

特斯拉在6月8日的一份報告中說，目前美國的內(nèi)燃機汽車在行駛約20萬英里后報廢，這意味著更長壽命的電池組可以大大延長汽車的使用時間，這對出租車或貨車來說特別有用。更重要的是，消費者可以將行駛一百萬英里后的電池組賣給其他車輛，從而抵消一些初的購買成本。

特斯拉計劃在幾周后的“電池日”投資者論壇上提供有關(guān)電池創(chuàng)新的更多詳細信息，這次活動原本定在4月舉行，但由于疫情而被推遲。

投資者希望獲得的一項重要信息是，特斯拉各種車型的電池的平均成本。特斯拉的數(shù)據(jù)通常為其他汽車制造商設(shè)定了追趕的標準，汽車電池仍占電動汽車總成本的30%左右。數(shù)據(jù)顯示，技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)能力的快速提升已經(jīng)使鋰離子電池的價格大幅下降，從每千瓦時1000多美元降至2019年年底的平均每千瓦時156美元。

分析師表示，到2024年時電池行業(yè)的平均價格將可以達到每千瓦時100美元，這將讓電動汽車與內(nèi)燃機汽車之間的價格趨于一致。到2030年時，電動汽車的電池成本將進一步降低，下降的速度取決于技術(shù)進步和新技術(shù)。

每個電池都有三個關(guān)鍵部件：兩個電極，即陰極和陽極，以及電解質(zhì)，這通常是液體，讓電池可以充電和放電。

一個關(guān)鍵的、尚未實現(xiàn)的突破是在電池的陽極中添加硅代替石墨。加州的Sila Nanotechnology Inc.表示，硅將讓電池一次充電后使用的時間至少延長20%。戴姆勒是該公司的投資者之一。

Sila的首席執(zhí)行官Gene Berdichevsky表示，這項技術(shù)正應(yīng)用于將在明年上市的消費類設(shè)備中。他說，快在2023年，這項技術(shù)也有可能用于某些跑車或豪華車，然后用于主流汽車，現(xiàn)在與他們合作的電池制造商有更多的工程資源，生產(chǎn)線上有能力試驗更多新事物。

通過在普通汽車中將固態(tài)鋰離子電池商業(yè)化，汽車電池在這個十年可以取得更大的進步。這樣的發(fā)展將讓電池組變得更小，降低安全風險并顯著提高能量密度，使汽車充一次電可以行駛更遠的里程。

固態(tài)電池技術(shù)擺脫了液體電解質(zhì)，取而代之的是陶瓷、玻璃或聚合物等材料。作為這種技術(shù)研發(fā)方面的領(lǐng)頭羊，豐田表示，固態(tài)電池技術(shù)有望在2025年之前實現(xiàn)商業(yè)化。

總部位于科羅拉多州的Solid Power Inc.已開始將其固態(tài)電池交付給汽車行業(yè)的潛在客戶進行測試。在產(chǎn)品等待持續(xù)數(shù)年的驗證時，這家初創(chuàng)公司可能會在籌集資金方面面臨挑戰(zhàn)。如果該公司能夠挺過當前的經(jīng)濟低迷時期，那么電池產(chǎn)品將在2025年之后推出。

Solid Power的首席執(zhí)行官道格·坎貝爾（Doug Campbell）表示，如果說在短期內(nèi)籌集資金沒有挑戰(zhàn)，那就是在撒謊。

數(shù)據(jù)顯示，那些能夠承受短期壓力的電池制造商將從以后的大量需求中受益，2040年之前，全球約31%的乘用車將是電池動力汽車，數(shù)量大約有5億輛。

來自摩托車和滑板車等兩輪車以及大規(guī)模能源儲存的電池需求也出現(xiàn)快速的增長。上個月，在華盛頓州的摩西湖上空，一架經(jīng)過改裝的全電動塞斯納飛機進行了飛行，這揭示了又一個潛在的電池需求領(lǐng)域。

長期的前景可以使電池行業(yè)放心。由于加州的部分地區(qū)仍需要隔離，包括通用電氣金融危機時期的高管杰夫·伊梅爾特（Jeff Immelt）在內(nèi)的Sila Nanotechnology董事會上個月舉行了視頻會議，討論如何好地應(yīng)對疫情期間電池市場的低迷。

董事會的成員說，繼續(xù)行動，在投資方面要深思熟慮，但是需要繼續(xù)投資，現(xiàn)在還不是停下來的時候。