據(jù)阿倫·馬宗達(dá)介紹,續(xù)航里程能完成華盛頓到紐約旅途的電池,其成本會從30000美元降低到15000美元。這也意味著電動車的價格會更親民實(shí)在。
在短短幾個月的時間里,美國通用汽車公司就拿下了這個技術(shù),并簽署了協(xié)議支持技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,獲得了使用所有電池成品的權(quán)力。這個交易本應(yīng)讓Envia獲得幾億美元的資金,但Envia很快就收到了通用汽車公司工程師的抱怨。這些工程師抱怨道他們無法復(fù)制Envia的成果。在新技術(shù)宣布一年后,協(xié)議就黃了。Envia讓人印象深刻的電池出師未捷身先死。
Envia的實(shí)例活生生地給我們展示了新電池技術(shù)為什么那么難以實(shí)現(xiàn),以及初創(chuàng)公司在獲得了足以改變世界的技術(shù)后所經(jīng)歷的困難。在過去的十年間,我們看了太多的突破性進(jìn)展,但這些進(jìn)步很大一部分來自于傳統(tǒng)大公司量的積累。
Envia開發(fā)出的是一種新型鋰離子電池。鋰離子電池最早在70年代末發(fā)明,并在90年代被商業(yè)化。這些鋰離子電池有兩個電極,鋰離子在兩個電極之間穿梭,也就產(chǎn)生了電流。鋰離子電池很輕,而且性能強(qiáng)大,讓便攜電子設(shè)備成為現(xiàn)實(shí)。但鋰離子電池也只是在近期才應(yīng)用在電動車上。
通用汽車公司的電動車EV-1在90年代使用的是廉價的鉛酸電池。這種電池每個重達(dá)600kg,充滿一次電的續(xù)航里程也僅為55-95英里。
特斯拉最初在2008年推出的鋰離子電池電動車則能夠跑250英里,是EV-1接近三倍的續(xù)航里程。但是昂貴的鋰離子電池也讓特斯拉電動車的定價高達(dá)10萬美元。為了降低成本,日產(chǎn)與美國通用汽車公司的不少電動車型號采用更小的電池組,只能跑不到100英里。
更好的電池技術(shù)開發(fā)難度高。即便是采用一種新的電極,都會帶來無法預(yù)知的問題,而這些問題需要長達(dá)好幾年的測試才能被發(fā)現(xiàn)。也就是說,一改則動全身。為了讓高級能源研究機(jī)構(gòu)和風(fēng)險投資人眼前一亮,Envia一下子就應(yīng)用了兩種實(shí)驗(yàn)性的電極材料。
在2006年,Envia向美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室獲取了一項(xiàng)很有潛力的材料技術(shù)。但緊接著問題出現(xiàn)了,用這項(xiàng)技術(shù)開發(fā)出來的電池電壓變化無常,讓其無法應(yīng)用在實(shí)際場景中。阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員調(diào)查了出現(xiàn)的問題,但無法找到確切的答案。他們對這種材料的物理和化學(xué)屬性并沒有足夠的了解,也無法找出導(dǎo)致問題的原因,更不要說解決問題了。
Envia則是面對著另一種挑戰(zhàn)。研究人員似乎解決了硅電極容易分解的問題,但其解決方案在實(shí)際生產(chǎn)中顯得很不現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)Envia一開始在2012年宣布其新技術(shù)的時候,這家初創(chuàng)公司似乎找到了讓這些實(shí)驗(yàn)性材料正常運(yùn)作的方法。Envia開發(fā)出了生產(chǎn)成本更低的硅電極,并且通過不斷測試找到了穩(wěn)定阿貢國家實(shí)驗(yàn)室那邊新材料電壓的方法。
Envia的聯(lián)合創(chuàng)始人蘇基特·庫瑪爾認(rèn)為解決方案是一種復(fù)合涂料,而事實(shí)上他自己也不清楚這種復(fù)合涂料為什么能夠成功將電壓穩(wěn)定下來。但作為一個資金有限的初創(chuàng)公司,Envia并沒有相應(yīng)的設(shè)備研究整個穩(wěn)定過程,搞明白背后的運(yùn)作機(jī)制。
不過,當(dāng)Envia的開發(fā)成果無法得到復(fù)制的時候,搞明白這個過程變得至關(guān)重要。就如之前提到的,在電池上的一絲改動都會對整體性能造成重大的影響,而Envia搞明白的事實(shí),僅僅只是其供應(yīng)商提供的一種復(fù)合涂料能夠讓自己的電池穩(wěn)定下來。
Envia的故事和新能源汽車電池領(lǐng)域真正的重大發(fā)展產(chǎn)生了強(qiáng)烈對比。新能源汽車電池真正的重大進(jìn)步讓電池的價格下降并提高了性能,而這一成功并不是來自于電池技術(shù)的突破性進(jìn)展,而是來自于特斯拉和電池供應(yīng)巨頭松下的合作。
從2008年開始,特斯拉的電池成本大約降到了之前的一半,而其電池性能卻提高了60%。特斯拉并沒有嘗試直接改變鋰離子電池的化學(xué)技術(shù)或者是材料,而是尋求工程設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)上的提升。同時,特斯拉與松下合作,根據(jù)其不同的車型需求,相應(yīng)改進(jìn)了現(xiàn)有電池的材料。
得益于此,特斯拉也實(shí)現(xiàn)了自己的承諾,在2017年之前推出了擁有200英里續(xù)航里程、價格定在3.5萬美元的Model 3。而在這之前,美國通用汽車曾希望通過Envia的技術(shù)達(dá)到相似的性能。
汽車公司一年會售出數(shù)以萬計的電動車,電池性能的提升對于低端車型無疑是福音。但是,200英里的續(xù)航里程依然趕不上傳統(tǒng)汽油汽車動輒350英里以上的里程,3.5萬美元的定價依舊比普通小型汽油車平均1.5萬美元的定價要高得多。
顯而易見,新能源汽車電池行業(yè)并不是一個對初創(chuàng)公司友好的領(lǐng)域。在2012年破產(chǎn)的初創(chuàng)公司A123 Systems的前高管Andy Chu就認(rèn)為電池行業(yè)被大公司所壟斷:“能源儲存是巨頭們的游戲,畢竟小小的一塊電池,有太多出錯的可能。我當(dāng)然希望追求創(chuàng)新的初創(chuàng)公司能夠成功,但是看看這幾年來的發(fā)展,情況并不好。”
此前,松下也將在中國江蘇興建一座動力電池工廠,投資數(shù)億美元,把特斯拉的“特供電池”徹底帶來中國,這無疑會為整個中國新能源汽車市場的現(xiàn)狀帶來巨大的變化,這也讓我們期待,中國是否也會出現(xiàn)特斯拉這樣的新能源汽車巨頭。

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