在今年的上海國(guó)際車(chē)展上，環(huán)保和智能成為一大亮點(diǎn)。新能源汽車(chē)不但成為了各大汽車(chē)廠商熱議追捧的對(duì)象，更是代表了整個(gè)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

獨(dú)立能源數(shù)據(jù)調(diào)查機(jī)構(gòu)EIA的數(shù)據(jù)顯示，最大的石油消耗國(guó)美國(guó)在2015年消耗了3.85億加侖的石油，而約莫45%的石油、90%的汽油由輕型交通工具消耗，如私家車(chē)、小型卡車(chē)、公共交通等。不難看出，車(chē)是日常能源消耗的超級(jí)大戶(hù)，在能源有限、污染嚴(yán)重的今天，環(huán)保出行已是共識(shí)。

在2016年，我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)增量矚目，短短一年中新能源汽車(chē)銷(xiāo)量超過(guò)50萬(wàn)輛，在汽車(chē)銷(xiāo)量的占比達(dá)到1.8%，增速同比超過(guò)50%，保有量接近100萬(wàn)輛。我國(guó)新能源汽車(chē)年度銷(xiāo)量占全球比重超過(guò)40%，排名第二的美國(guó)全年銷(xiāo)量16萬(wàn)輛，新能源汽車(chē)銷(xiāo)量占比約為0.9%。毫無(wú)疑問(wèn)，我國(guó)已成為新能源汽車(chē)最大市場(chǎng)。

而在第二大市場(chǎng)美國(guó)，政府政策正在限制新能源汽車(chē)的需求。盡管今朝新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出一片光明的前途，有越來(lái)越多的汽車(chē)巨頭在加大對(duì)新能源汽車(chē)的投入，電池的價(jià)格也在跟著下降，但汽油也依舊價(jià)格低廉，許多州也在減少支持新能源汽車(chē)的政策補(bǔ)貼，如此也讓電動(dòng)汽車(chē)的吸引力大減。

與美國(guó)相反，許多如我國(guó)的新興市場(chǎng)為新能源汽車(chē)供應(yīng)大量支持，這也讓美國(guó)在這一場(chǎng)新較量中失去優(yōu)點(diǎn)。

我國(guó)消費(fèi)者的需求非常實(shí)際，對(duì)新能源汽車(chē)在生活上的用途有非常清晰的定位。畢馬威的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，大多數(shù)消費(fèi)者只會(huì)在日常通勤的使用場(chǎng)景中駕駛電動(dòng)汽車(chē)，有70%的調(diào)查對(duì)象表示在工作日的時(shí)候均勻需駕駛40公里的距離。

許多人相信電動(dòng)汽車(chē)比使用內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)汽車(chē)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、環(huán)保。政府補(bǔ)貼也是消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)私家車(chē)時(shí)的緊要考慮因素，特別是在人口眾多、比較難拿到汽車(chē)牌照的大城市。但是，許多潛在電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)認(rèn)為，與免費(fèi)牌照等優(yōu)惠政策相比，更低的保養(yǎng)費(fèi)用以及環(huán)保價(jià)值顯得更為緊要。

然而，近十年來(lái)對(duì)新能源汽車(chē)的擔(dān)憂仍舊存在。新能源汽車(chē)用戶(hù)以及潛在用戶(hù)都表示電動(dòng)汽車(chē)的電池技術(shù)是他們緊要擔(dān)心的地方，不管是電池續(xù)航、充電速度，亦或是充電樁的分布，都是他們的考慮因素。大多數(shù)新能源汽車(chē)用戶(hù)表示他們一般是在家里或者是工作地點(diǎn)自行充電。

超過(guò)75%的調(diào)查對(duì)象提到他們對(duì)新能源汽車(chē)的續(xù)航里程預(yù)期是350公里。在他們看來(lái)這才能滿足他們的日常交通需求。在充電時(shí)間方面，53%的新能源汽車(chē)用戶(hù)表示他們目前可以接受大概四小時(shí)的充電時(shí)間，還在觀望的消費(fèi)者則有73%能夠接受四小時(shí)的充電時(shí)間。

其實(shí)，新能源汽車(chē)并不缺更好的電池技術(shù)，只是遲遲沒(méi)有更好的電池成品。

我們有了更好的電池技術(shù)，但仍舊沒(méi)有更好的電池

在去年，美國(guó)能源部門(mén)的高級(jí)能源研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人，艾倫威廉斯，告訴《衛(wèi)報(bào)》，我們?cè)陔姵丶夹g(shù)方面獲得了沖破性的進(jìn)展。然而，直到今朝真正高效、低成本的新型電池仍未出今朝市場(chǎng)上，高端電動(dòng)汽車(chē)型號(hào)價(jià)格仍談不上親民。

事實(shí)上，有數(shù)個(gè)初創(chuàng)公司已經(jīng)接近開(kāi)發(fā)出更經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定而且能量密度高的能量?jī)?chǔ)存設(shè)備，這些設(shè)備儲(chǔ)存能量的成本可低至每千瓦時(shí)100美元以下。

如此低廉的能量?jī)?chǔ)存成本能夠更好地幫助24小時(shí)新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行，讓太陽(yáng)能或者是風(fēng)能發(fā)電站可以最大效率發(fā)電儲(chǔ)存能量，這也就意味著新能源汽車(chē)的價(jià)格會(huì)進(jìn)一步下降。

但吊詭的就是這些電池一直沒(méi)有被商業(yè)化，完全跟不上我們新能源需求的節(jié)奏。即便是一向讓人欣喜不斷的特斯拉創(chuàng)始人埃隆馬斯克也不得不承認(rèn)，目前電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)陷入了提高鋰離子電池技術(shù)的遲鈍進(jìn)程，還沒(méi)有出現(xiàn)質(zhì)的提升。

許多研究者認(rèn)為，在將來(lái)能量?jī)?chǔ)存會(huì)有新的化學(xué)和物理形態(tài)，將超越鋰離子電池這個(gè)稱(chēng)霸了消費(fèi)性電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，以及電網(wǎng)規(guī)模的能量?jī)?chǔ)存使用長(zhǎng)達(dá)十年的技術(shù)。

SolidEnergySystems的創(chuàng)始人QichaoHu就開(kāi)發(fā)出了鋰金屬電池(采用金屬陽(yáng)極，傳統(tǒng)電池使用石墨材料)，可以大幅度提高能量?jī)?chǔ)存密度。這個(gè)長(zhǎng)達(dá)近十年的開(kāi)發(fā)過(guò)程也展示出了電池技術(shù)開(kāi)發(fā)的一大障礙。有關(guān)電池類(lèi)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，從概念到產(chǎn)品這個(gè)過(guò)程是非常困難的，QichaoHu解釋道。因?yàn)榧幢闶悄愀膭?dòng)很小的一塊地方，其他所有的東西你也要跟著改。

除此之外，能源儲(chǔ)存的研究還有著一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題：相關(guān)的技術(shù)太多，從泡沫電池，到流體電池、甚至是其它化學(xué)形態(tài)的電池，都有各自神奇的優(yōu)勢(shì)，并沒(méi)有說(shuō)哪一項(xiàng)技術(shù)受到更多的投資。

LuxResearch的一項(xiàng)研究分解了能源儲(chǔ)存環(huán)節(jié)上超過(guò)40億美元的投資，結(jié)果顯示下一代電池項(xiàng)目，如所謂超越鋰離子電池的存在，在這8年來(lái)均勻有4千萬(wàn)美元的投資。特斯拉在鋰離子電池廠Gigafactory上的投資達(dá)到了50億美元。這資金上的差距是很難趕上的。

開(kāi)發(fā)一款新電池以及建一個(gè)相應(yīng)的小規(guī)模電池加工線會(huì)耗費(fèi)5億美元，加州大學(xué)伯里克里的材料科學(xué)教授戈?duì)柕沦惖抡f(shuō)到，戈?duì)柕沦惖侣暑I(lǐng)的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)研究新型電池的化學(xué)技術(shù)。他指出汽車(chē)廠商在做出任何電池采購(gòu)決定之前，都要經(jīng)過(guò)好幾年的探測(cè)。畢竟，當(dāng)公司一年惟有500萬(wàn)美元資金的時(shí)候，可不是隨隨便便就能投500萬(wàn)美元到加工上的。

即便是電池制造商研發(fā)出了新的電池技術(shù)并將其推向市場(chǎng)，他們也會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)很難找到買(mǎi)家并將其投入加工。

LeydenEnergy和A123Systems都開(kāi)發(fā)出了潛力十足的新電池技術(shù)，但都在資金緊缺和需求降低的情況下失敗了。另外兩個(gè)初創(chuàng)公司，Seeo和Sakti3，在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模加工和盈利之前也都被以低于投資者早期預(yù)期的價(jià)格收購(gòu)。

同時(shí)，電池三巨頭，三星、LG和松下，更多的是想要在現(xiàn)有的產(chǎn)品上做出改進(jìn)，而不是開(kāi)發(fā)新的電池技術(shù)。同時(shí)，致力于新電池技術(shù)的初創(chuàng)公司們也要面對(duì)一個(gè)它們不愿提起的實(shí)際：在70年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的鋰離子電池，仍舊在變得更好。

更大、更好、更便宜?

在上文中我們提到有初創(chuàng)公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了新的電池技術(shù)，其中一項(xiàng)重大新電池技術(shù)最早于2012年二月份在美國(guó)華盛頓特區(qū)的一場(chǎng)公布會(huì)上宣布。

研究人員、公司家和投資人都前來(lái)聽(tīng)如比爾蓋茨和比爾克林頓這些名人闡述新能源技術(shù)的緊要性。同時(shí)，這場(chǎng)公布會(huì)也是說(shuō)動(dòng)高級(jí)能源研究機(jī)構(gòu)從而獲得投資的機(jī)會(huì)。

美國(guó)能源部高級(jí)能源研究機(jī)構(gòu)創(chuàng)立于2009年，一直承擔(dān)著尋找潛在革命性研究的任務(wù)。高級(jí)能源研究機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人阿倫馬宗達(dá)當(dāng)時(shí)迫不及待地宣布了一項(xiàng)重大進(jìn)展：一種由初創(chuàng)公司Envia開(kāi)發(fā)、能量?jī)?chǔ)存容量比傳統(tǒng)電池高兩倍的新電池。

據(jù)阿倫馬宗達(dá)解析，續(xù)航里程能完成華盛頓到紐約旅途的電池，其成本會(huì)從30000美元降低到15000美元。這也意味著電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格會(huì)更親民確實(shí)。

在短短幾個(gè)月的時(shí)間里，美國(guó)通用汽車(chē)公司就拿下了這個(gè)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(gè)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(chē)公司工程師的抱怨。這些工程師抱怨道他們無(wú)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)為甚么那么難以實(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(guò)去的十年間，我們看了太多的沖破性進(jìn)展，但這些進(jìn)步很大一部分來(lái)自于傳統(tǒng)大公司量的積累。

Envia開(kāi)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(gè)電極，鋰離子在兩個(gè)電極之間穿梭，也就出現(xiàn)了電流。鋰離子電池很輕，而且性能強(qiáng)大，讓便攜電子設(shè)備成為實(shí)際。但鋰離子電池也只是在近期才使用在電動(dòng)汽車(chē)上。

通用汽車(chē)公司的電動(dòng)汽車(chē)EV-1在90年代使用的是廉價(jià)的鉛酸蓄電池。這種電池每個(gè)重達(dá)600kg，洋溢一次電的續(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(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)的定價(jià)高達(dá)10萬(wàn)美元。為了降低成本，日產(chǎn)與美國(guó)通用汽車(chē)公司的不少電動(dòng)汽車(chē)型號(hào)采用更小的電池包，只能跑不到100英里。

更好的電池技術(shù)開(kāi)發(fā)難度高。即便是采用一種新的電極，都會(huì)帶來(lái)無(wú)法預(yù)知的問(wèn)題，而這些問(wèn)題要長(zhǎng)達(dá)好幾年的探測(cè)才能被發(fā)現(xiàn)。也就是說(shuō)，一改則動(dòng)全身。為了讓高級(jí)能源研究機(jī)構(gòu)和風(fēng)險(xiǎn)投資人眼前一亮，Envia一下子就使用了兩種試驗(yàn)性的電極材料。

在2006年，Envia向美國(guó)阿貢國(guó)家試驗(yàn)室獲取了一項(xiàng)很有潛力的材料技術(shù)。但緊接著問(wèn)題出現(xiàn)了，用這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的電池電壓變化無(wú)常，讓其無(wú)法使用在實(shí)際場(chǎng)景中。阿貢國(guó)家試驗(yàn)室的研究人員調(diào)查了出現(xiàn)的問(wèn)題，但無(wú)法找到確切的答案。他們對(duì)這種材料的物理和化學(xué)屬性并沒(méi)有足夠的了解，也無(wú)法找出導(dǎo)致問(wèn)題的原由，更不要說(shuō)處理問(wèn)題了。

Envia則是面對(duì)著另一種挑戰(zhàn)。研究人員仿佛處理了硅電極容易分析的問(wèn)題，但其處理辦法在實(shí)際加工中顯得很不實(shí)際。

當(dāng)Envia一開(kāi)始在2012年宣布其新技術(shù)的時(shí)候，這家初創(chuàng)公司仿佛找到了讓這些試驗(yàn)性材料正常運(yùn)作的辦法。Envia開(kāi)發(fā)出了加工成本更低的硅電極，并且通過(guò)不斷探測(cè)找到了穩(wěn)定阿貢國(guó)家試驗(yàn)室那邊新材料電壓的辦法。

Envia的聯(lián)合創(chuàng)始人蘇基特庫(kù)瑪爾認(rèn)為處理辦法是一種復(fù)合涂料，而事實(shí)上他自己也不清楚這種復(fù)合涂料為甚么能夠成功將電壓穩(wěn)定下來(lái)。但作為一個(gè)資金有限的初創(chuàng)公司，Envia并沒(méi)有相應(yīng)的設(shè)備研究整個(gè)穩(wěn)定過(guò)程，搞明白背后的運(yùn)作機(jī)制。

不過(guò)，當(dāng)Envia的開(kāi)發(fā)成果無(wú)法得到復(fù)制的時(shí)候，搞明白這個(gè)過(guò)程變得至關(guān)緊要。就如之前提到的，在電池上的一絲改動(dòng)都會(huì)對(duì)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)商供應(yīng)的一種復(fù)合涂料能夠讓自己的電池穩(wěn)定下來(lái)。

Envia的故事和新能源汽車(chē)電池范疇真正的重大發(fā)展出現(xiàn)了強(qiáng)烈比較。新能源汽車(chē)電池真正的重大進(jìn)步讓電池的價(jià)格下降并提高了性能，而這一成功并不是來(lái)自于電池技術(shù)的沖破性進(jìn)展，而是來(lái)自于特斯拉和電池供應(yīng)巨頭松下的合作。

從2008年開(kāi)始，特斯拉的電池成本約莫降到了之前的一半，而其電池性能卻提高了60%。特斯拉并沒(méi)有嘗試筆直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(jì)和加工技術(shù)上的提升。同時(shí)，特斯拉與松下合作，依據(jù)其不同的車(chē)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(jià)格定在3.5萬(wàn)美元的Model3。而在這之前，美國(guó)通用汽車(chē)曾希望通過(guò)Envia的技術(shù)達(dá)到相近的性能。

汽車(chē)公司一年會(huì)售出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的電動(dòng)汽車(chē)，電池性能的提升有關(guān)低端車(chē)型無(wú)疑是福音。但是，200英里的續(xù)航里程仍舊趕不上傳統(tǒng)汽油汽車(chē)動(dòng)輒350英里以上的里程，3.5萬(wàn)美元的定價(jià)依舊比一般小型汽油車(chē)均勻1.5萬(wàn)美元的定價(jià)要高得多。

顯而易見(jiàn)，新能源汽車(chē)電池行業(yè)并不是一個(gè)對(duì)初創(chuàng)公司友好的范疇。在2012年破產(chǎn)的初創(chuàng)公司A123Systems的前高管AndyChu就認(rèn)為電池行業(yè)被大公司所壟斷：能源儲(chǔ)存是巨頭們的游戲，畢竟小小的一塊電池，有太多出錯(cuò)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(lái)的發(fā)展，情況并不好。

據(jù)報(bào)道，松下也將在我國(guó)江蘇興建一座動(dòng)力鋰離子電池廠，投資數(shù)億美元，把特斯拉的特供電池徹底帶來(lái)我國(guó)，這無(wú)疑會(huì)為整個(gè)我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的現(xiàn)狀帶來(lái)巨大的變化，這也讓我們期望，我國(guó)是不是也會(huì)出現(xiàn)特斯拉這樣的新能源汽車(chē)巨頭。