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特斯拉将推“百万英里”电池,马斯克是如何革新电池技术的?

作者: 神译局

来源: 36氪

浏览: 29

正是因为有了小巧、轻便的锂电池,我们才可以在薄薄的手机上播放电影,电池很快就会为我们的生活提供更多的动力。马斯克的特斯拉在电动化领域一直是技术革新的引领者,特斯拉公司有可能即将推出四大电池突破创新。

埃隆·马斯克拥有这个星球上最令人兴奋的几家企业。

有致力移民火星的SpaceX的,还有特斯拉的高科技电动汽车。

他声称他的超级高铁(Hyperloop)概念可以彻底改变公共交通。甚至他的Boring Company也有点意思,这家公司的目标是找到挖掘隧道的新方法。

那么,马斯克的哪一个企业最终会改变世界呢?我认为是他的电池业务。

听起来没那么惊心动魄吧?

马斯克表示,他即将宣布一系列电池技术的进步。

但正是因为有了小巧、轻便的锂电池,你现在才可以在薄薄的手机上播放电影,电池很快就会为你的生活提供更多的动力。

你可能已经对电动汽车的潜力很感兴趣。

但是,也许你通常只关注几个点:价格,续航,并担心你要在哪里充电的事情,以及充电需要花多少时间。

然而,市场似乎肯定认为电池是未来的发展趋势,看看特斯拉的股价就知道了。

此前,特斯拉短暂地超越丰田,成为全球市值最高的汽车公司,尽管这家日本巨头去年的汽车销量是特斯拉的30倍。

近期,特斯拉短暂超越丰田,成为全球市值最高的汽车公司。

其中一个原因是,埃隆·马斯克一直在挑逗投资者和竞争对手,承诺在不久的某一天会有 "电池日",届时他将宣布一系列电池技术的进步。

世界上最大的电池

汽车并不是新电池的唯一市场。

你可能看过我写的一篇报道,写的是世界如何慢慢脱离煤炭。

连接到我们电网的巨大电池也将成为可再生能源革命的核心。

国际能源署(IEA)表示,新冠危机使全球煤炭消费量出现了自第二次世界大战以来的最大降幅。

"我们正在进入一个近乎指数级的增长阶段",Paul Shearing教授说,他是伦敦大学学院的新兴电池技术专家。

他预计,仅电动汽车一项就将推动欧洲电池需求在这十年内增长10倍。

但是,只有当我们能够让电池更便宜、更耐用、更高效时,这种爆炸性的需求才有可能实现。

这对任何技术来说都是一个很大的要求,但不用担心,马斯克先生提出的 "电池日 "要归功于一连串的突破。

百万英里电池

近期刚刚宣布,为包括特斯拉在内的大多数主要汽车制造商供货的中国电池制造商透露,已经生产出第一块 "百万英里电池"。

中国的电动巴士:只有当电池更便宜、更耐用、更高效时,电动汽车的销售才会蓬勃发展。

宁德时代(CATL)表示,其研发新型电池能够在16年的使用寿命内,为汽车提供超过100万英里(准确的说是120万英里--或190万公里)的动力。

大多数汽车电池提供的质保期为6万-15万英里,期限为3至8年。

宁德时代董事长曾毓群表示,这是对电池寿命的巨大改进,但成本仅比现有产品高出10%。

对于电动汽车行业来说,拥有一块永远不需要更换的电池显然是个好消息。但对于所谓的 "固定式 "存储来说,寿命更长的电池也是必不可少的。

这些电池我们可以连接到风力涡轮机或太阳能电池板上,所以当太阳不发光或风不吹时,可再生能源也可以使用。

用不了多久,你甚至可能想在家里安装一个固定电池,以存储廉价的非高峰期的电力,或收集自己的太阳能电池板产生的电力。

位于象牙海岸阿比让的这个电动公交车充电站的电池由太阳能供电

更便宜的选择

下一个可能被打破的障碍是价格。

电动汽车行业的标志性挑战是让电池成本低于每千瓦时100美元(78英镑)。

美国电池技术记者Seth Weintraub说:"到了那个时候,你开始得到比同等内燃机汽车更便宜的电动汽车"。

一旦发生这种情况,内燃机将很快死亡.,他将其比作十年前数码如何杀死胶片相机。

那么,这个关键的价格点什么时候会到来吗?

他认为已经来了。

Weintraub先生说,他通过消息来源得知,这些电池现在正在进入特斯拉,并认为这将是马斯克先生 "电池日 "的重要成果之一。

特斯拉在中国的新工厂:我们面临的挑战是如何让电池成本低于每千瓦时100美元。

无焦虑的续航

更便宜的电池将解决潜在客户的一些关键问题。

它将使在汽车上安装更大的电池变得经济。

这有两大优势。

首先,这意味着可以在一次充电的情况下走得更远,所以你很快就能买到续航里程为400-500英里(640-800公里)或更远的汽车。

其次,大电池对其大部分容量的充电速度更快,所以你可能只需充电10分钟就能获得300英里的续航里程。

这与汽车加满汽油或柴油所需的时间相当。

因此,预计埃隆·马斯克将宣布对Model S和X进行升级,这将结合400-500英里的续航里程和超级跑车的性能,Weintraub说。

新工厂

那么,我们将在哪里制造所有这些美妙的新电池呢?

我们再次期待马斯克先生的一些重大声明。据报道,本月早些时候,他的私人飞机降落在卢顿机场。

马斯克是现实世界中的钢铁侠吗

马斯克被演员小罗伯特·唐尼作为2008年电影《钢铁侠》中漫威的托尼·斯塔克的灵感来源。据信他被直升机飞到了布里斯托尔郊外的一个占地650英亩的地方。

这个地点被认为是特斯拉的 "Gigafactories"(即其开创的巨大电池工厂)在英国的首要候选地之一。

而他正计划在美国建立一个更大的工厂,可能在德克萨斯州的奥斯汀。

根据Seth Weintraub的说法,这个工厂将名为 "Terafactory"。

这可真是升级了。

Gigafactories之所以被称为Gigafactories,是因为它们将生产可以储存数十亿瓦时电力的电池。

按照这个道理,一个Terafactory应该可以生产总容量在万亿瓦时的电池。

而马斯克不断扩大工厂的逻辑依然如故。他认为,规模越大,就越容易降低创新的成本。

原材料

那么,所有的电池原料化学品从哪里来?

苹果、微软和特斯拉等科技公司正试图找到一种更人性化的方式,以更人性的方式获取刚果钴。

特斯拉的中国合作伙伴宁德时代已经找到了一种方法来制造不含钴的电池,至少可以用于短程汽车。

钴价格昂贵,而且大量来自刚果(金),那里的钴开采活动与童工有关。

目前还没有可能摆脱轻量级电池的关键成分:锂。

世界各地都有大量的矿藏,包括玻利维亚偏远的安第斯山区美丽的Salar de Uyuni盐原,是目前最大的单一储量,但尚未开发。

问题是目前分离出这些矿藏中的锂的方法是缓慢和低效的。

目前最大的盐湖是智利的阿塔卡马盐湖(Salar de Atacama)。而智利的海拔明显较低,在阿塔卡马沙漠强烈阳光的驱使下,他们可以利用自然蒸发使盐类结晶。

玻利维亚的Salar de Uyuni盐原面积达10,000平方公里,拥有全球已知锂储量的50-70%。

尽管有这些优势,但这个过程仍然需要几个月的时间,而且只能回收大约30%的可用锂。

Teague Egan正在与科学家们合作,正在研发一种 "纳米颗粒 "过滤器,可以将锂从溶液中的其他盐类中分离出来,并且可以回收多至90%的锂。

他估计最终只需几天时间,而不是几个月。

Egan先生说,他的公司EnergyX已经在与主要企业商讨将该技术大规模应用。

如果该技术有效,将可大幅降低锂的成本,消除电池生产的最大瓶颈之一。

所以到底是怎么回事?

这就回到了我最初的前提:电池将是埃隆·马斯克帝国最具变革性的部分。

SpaceX最近的任务可能抢占了头条新闻,但埃隆·马斯克的电池开发可能对我们所有人产生更大的影响。

马斯克先生的野心是创造汽车中的iPhone:一款必须购买的产品,彻底改变我们的驾驶体验,同时也为他带来丰厚的利润。

这将使我们抛弃我们的老式柴油和汽油车。

但还有更重要的东西在等着我们:气候变化。

如果更便宜、更好的电池能让我们迅速转向电动汽车,并为我们提供可再生能源,那么很明显,它们将成为我们经济去碳化努力的核心。

宇航员飞向太空,比起连着几根电线的灰色盒子,更让人兴奋。

但如果这个灰盒能帮助我们抛弃化石燃料,那么就其改变世界的力量而言,灰盒是赢家。


特斯拉将推“百万英里”电池,马斯克是如何革新电池技术的?
正是因为有了小巧、轻便的锂电池,我们才可以在薄薄的手机上播放电影,电池很快就会为我们的生活提供更多的动力。马斯克的特斯拉在电动化领域一直是技术革新的引领者,特斯拉公司有可能即将推出四大电池突破创新。
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