在此次疫情中,另一個毫無防備的受害者應(yīng)該要數(shù)電動汽車了。隨著油價的暴跌,開車出行的成本雖然降低了,但值得注意的是,當(dāng)下一個鮮為人知的
電池領(lǐng)域的重大突破已經(jīng)撼動了中國電動汽車市場,現(xiàn)在正在快馬加鞭地進(jìn)駐美國,通用汽車和大眾汽車也都涉足了該領(lǐng)域。
這一進(jìn)步實(shí)際上應(yīng)該歸功于全球競相大幅降低鋰離子電池中昂貴的鈷含量的結(jié)果。到目前為止,鈷元素占電池陰極(鋰離子電池的核心)的20%到30%,而新研發(fā)的技術(shù)可以讓這一比例降低至10%。研究人員六個月前還認(rèn)為這種降幅是不太可能的,畢竟在降低電動汽車的價格同時,行駛里程還得再增加25英里的挑戰(zhàn)顯得不太現(xiàn)實(shí)。鈷,有時還被稱作是“血鈷”,其主要一個原因是由于它來自一個較有爭議的原產(chǎn)地——剛果民主共和國,在那里,工人常常因?yàn)楣ぷ鳁l件的惡劣而萬分辛苦。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)的教授維斯瓦納坦(Venkat Viswanathan)說:“這個電池的新技術(shù)是一個巨大的進(jìn)步,因?yàn)樵绞堑胶笃冢诫y讓鈷的比例下降,也就是說從20%降到10%要比從30%到20%難得多,把鈷比例降低的難度可以說是呈指數(shù)級增長的。但是現(xiàn)在的這種技術(shù)卻能實(shí)現(xiàn)最終要求的10%的比例。”
這個新研發(fā)的電池名為NMC 811,它解決了困擾研究人員五年多的電化學(xué)難題。加拿大研究機(jī)構(gòu)Adamas的數(shù)據(jù)顯示,截止今年1月,它已占據(jù)了中國電動汽車銷量的12%,高于之前2018年的不到1%的市場份額。90年代初,通用汽車的電動悍馬這款重型皮卡在海灣戰(zhàn)爭期間開始廣泛流行,該公司預(yù)計明年將推出全新的電動悍馬系列(Electric Hummer),其裝配的NMC811電池將交由韓國電池制造商LG化學(xué)(LG Chemical)進(jìn)行生產(chǎn)。
通用汽車表示,新版悍馬電池續(xù)航能力高達(dá)400英里,足以消除很多消費(fèi)者對車用電池的“續(xù)航焦慮”了。“續(xù)航焦慮”是一種挺折磨人的心理,一提到它,就會禁不住讓人聯(lián)想到在大雪紛飛的夜晚,被困在一輛沒電了的汽車?yán)锏膵D女或孩子。繼通用汽車之后,大眾汽車也表示將在明年為自己的電動汽車安裝新型電池。鑒于此,專家認(rèn)為其他大多數(shù)主要汽車制造商也將緊隨其后。
通用汽車的電池開發(fā)主管蒂姆·格瑞(Tim Grewe)表示:“這的確好得令人難以置信,但我們確實(shí)創(chuàng)造出了五年前你無法想象的東西。”
電動汽車的售價可能要比傳統(tǒng)汽車高出數(shù)萬美元,而且目前汽油的平均售價每加侖才2.15美元,幾乎是五年以來最便宜的時候。但特斯拉,這個目前在電動汽車領(lǐng)域盤踞主導(dǎo)地位的公司已經(jīng)向大家證明了,無論汽油價格的漲跌,很多人就是愿意購買電動汽車,并且當(dāng)前大多數(shù)主要的汽車制造商也都在打賭,說他們可以很快提高電動汽車的銷量。在5年前的一樁柴油車欺詐裝置丑聞過去之后,大眾汽車正把賭注押在其大規(guī)模向電動汽車轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)上。
鋰離子電池的重大突破,為汽車制造商們將以何種方式進(jìn)軍廣闊的受眾市場提供了一條線索。
事實(shí)證明,LG已經(jīng)可以生產(chǎn)電池領(lǐng)域所稱的NMC“811”了,即含80%鎳(N)、10%錳(M)和10%鈷(C)合成物的縮寫。
NMC是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的汽車鋰離子電池類型,它是鎳、錳、鈷元素集合的一種簡稱。NMC的應(yīng)用是1980年被發(fā)明原始鋰離子電池的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),而通用汽車也是第一個將NMC商業(yè)化的公司,在2011年,NMC電池就為通用汽車的新型插電式混合動力汽車提供了助力。NMC從那里開始走向市場,它現(xiàn)在為地球上每一個主要的汽車廠商,除了特斯拉之外的
電動車提供動力,特斯拉則采用了一種與NMC不同的,稱為NCA的電池。
NMC和NCA的研究人員在試圖減少鈷含量時遇到了一種電化學(xué)反抗:鈷一直是一種平衡劑,一旦當(dāng)它開始減少,其他的金融就會起身反抗,拒絕配合儲能。這樣得到的結(jié)果就是,僅僅充電幾次,陰極就會破裂。
但幾年前,有研究人員成功地將電池陰極的鈷含量降低到了20%,這被認(rèn)為是電池領(lǐng)域的一項(xiàng)重大勝利和突破,因?yàn)榫驮诮碘挸晒Φ膸讉月前,他們還在討論著進(jìn)一步減少鈷含量是非常不現(xiàn)實(shí)的。
但在3月4日,通用汽車突然宣布了一條被大大加強(qiáng)了的電動汽車生產(chǎn)線,以及一個新的電池組,主要用于未來凱迪拉克(Cadillac)、自動駕駛的Cruise Origin,以及明年的全新悍馬的生產(chǎn)。不過,有一點(diǎn)通用汽車沒有提到,而且除了幾本行業(yè)雜志外也沒人注意到的是,新推出的電池實(shí)現(xiàn)了最新的鈷減排目標(biāo)——陰極只有10%的鈷。
事實(shí)證明,當(dāng)大學(xué)和國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員還在繼續(xù)研發(fā)的時候,LG已經(jīng)可以生產(chǎn)電池領(lǐng)域所稱的NMC“811”了,即含80%鎳(N)、10%錳(M)和10%鈷(C)的合成物縮寫。而且令人驚訝的是,LG還避免了之前陰極在縮減鈷含量的過程中比較容易破裂的問題。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon)的維斯瓦納坦(Viswanathan)說,如果你把鈷的降價幅度加在一起,能讓一輛車的價格下降約2,400美元。通用汽車負(fù)責(zé)電池業(yè)務(wù)的官員格雷表示,在某種程度上可以給電池的陰極摻雜一些氧化鋁來實(shí)現(xiàn)這種可能性。
電池的這一突破有一個值得注意之處就是它是怎么產(chǎn)生的。多年來,研究人員一直試圖在鋰離子和未來電池(如鋰氧電池)領(lǐng)域取得突破,但除了挫敗之外,他們一無所獲。人們不禁要問,電池的物理性質(zhì)是不是真的太硬了。本著這一想法,NMC811成了電池研發(fā)希望的象征。格瑞說,LG和通用的團(tuán)隊正在努力進(jìn)一步減少電池里的鈷含量。
在過去的十年間,通用汽車一直很認(rèn)真地致力于電動汽車的研發(fā),但消費(fèi)者好像幾乎沒怎么注意到這一點(diǎn)。
通用汽車很可能是在今后的電動汽車“競賽”中帶給人們最多驚喜的公司。多年來,該公司生產(chǎn)過一些歷史上極具標(biāo)志性的汽車,比如1957年的雪佛蘭、1959年的凱迪拉克德維爾、1963年的克爾維特和1969年的卡馬洛。作為一家汽車公司,通用汽車是美國資本主義鼎盛時期的典型代表,它們陸續(xù)推出的新款車型也成為美國人和全球各地那些追求地位的消費(fèi)者所追捧的對象。
但到上世紀(jì)80年代后,與底特律的其它公司一樣,通用汽車開始變得松松垮垮,還養(yǎng)了一批素質(zhì)參差不齊的老員工,原來的成功形象開始逐漸走向了下坡路,而這卻給日本的汽車制造商占領(lǐng)高質(zhì)量、受歡迎的主流汽車市場打開了一個巨大的市場空間。
但反觀過去的十年間,通用汽車也一直在以認(rèn)真嚴(yán)肅的態(tài)度研發(fā)新的電動汽車,而很多消費(fèi)者卻幾乎沒有注意到這一點(diǎn)。2011年問世的雪佛蘭Volt電動概念車是一款開創(chuàng)性的汽車,它在充滿電的情況下可行駛35英里,然后發(fā)動機(jī)才開始工作。Volt被《汽車趨勢》雜志(Motor Trend)評為當(dāng)年的“年度汽車”(car of The year)。
2017年,該公司生產(chǎn)的新款Bolt也獲得了同一獎項(xiàng),這是一款全電動轎車,售價3.75萬美元,一次充電能跑238英里,令人震驚,比特斯拉的Model 3還要提前幾個月推向市場。Volt和Bolt的車身裝飾都很漂亮——雖然沒有特斯拉(Tesla)那種優(yōu)雅,但絕對美觀、耐用,而且充滿了科技元素。
然而,自打Volt和Bolt問世后,通用汽車的銷售業(yè)績卻一落千丈,其中一個原因是市場促銷不給力,一直未能成功地在市場上推廣這兩款汽車,這就把機(jī)會留給了埃隆•馬斯克(Elon Musk)。如今,馬斯克即電動汽車的代名詞,就像當(dāng)初史蒂夫•喬布斯(Steve Jobs)是智能手機(jī)的代名詞一樣。最近,通用又搞了一個“帽子戲法”——把耗油巨大的悍馬改造成電動汽車。
這一次,通用不僅吹噓自己是第一個這么干的公司,卻還打算將電池授權(quán)給其競爭對手。
通用是打入全球市場的第一家汽車公司,但不包括中國。去年,隸屬于蔚來汽車的中國NIO表示其已經(jīng)擁有了世界上第一輛使用NMC 811電池的電動汽車,這是一款運(yùn)動型的多用途車(SUV),電池由中國大型電池生產(chǎn)商CATL生產(chǎn)(它似乎用了另一種方法實(shí)現(xiàn)了同樣的技術(shù)進(jìn)步)。Adamas Intelligence董事總經(jīng)理瑞安•卡斯蒂略克斯(Ryan Castilloux)表示,在NIO之后,NMC 811迎來了爆發(fā)式增長,最終占去年中國整體電動汽車和插電式混合動力車銷量的6%。CATL的NMC 811也將出現(xiàn)在大眾新款的電動車上,不過尚不清楚其將何時走向市場。
特斯拉也開始參與了中國的NMC 811競爭,他采用了LG的電池為Model 3s提供電能。這還挺讓人驚喜的,因?yàn)橥ǔqR斯克之前一直堅持使用依賴鈷,但是用鋁代替錳的NCA。在2018年與華爾街分析師的電話會議上,馬斯克表示,Model 3中NCA電池的鈷含量已經(jīng)要比所有廠商在未來裝配的NMC811中的鈷含量還要低了。
看樣子大眾汽車也決心要在電動汽車銷售方面與特斯拉(Tesla)展開競爭了,NMC研發(fā)的進(jìn)步使兩家公司首次能夠就此展開激烈交鋒。
Jeff Chamberlain經(jīng)營著一家伊利諾斯州的電池投資公司Volta Energy Technologies,他認(rèn)為NMC 811是個雖然“大”的,但卻并不典型的進(jìn)步。在該領(lǐng)域還存在著一些別的主要目標(biāo),比如說研究如何穩(wěn)定純金屬鋰的陽極就是其中一個。
似乎沒有公開的數(shù)據(jù)描述CATL或特斯拉如何穩(wěn)定他們的陰極。但在1月份的一篇論文中,加拿大達(dá)爾豪斯大學(xué)(Dalhousie University)的教授杰夫·達(dá)恩(Jeff Dahn)和其博士生Yulong Liu認(rèn)為應(yīng)該使用大的單晶,而不是相對較小的多晶顆粒來實(shí)現(xiàn)這種可能。這篇論文引起了電池界的廣泛關(guān)注。
在通用家族里,由于悍馬擁有固定的鐵桿粉絲群體,因此在成為暢銷電動車這方面來說,沒有任何一款能比肩悍馬?礃幼哟蟊娖囈矝Q心要在電動汽車銷售方面與特斯拉(Tesla)展開競爭了,NMC研發(fā)的進(jìn)步使兩家公司首次能夠就此展開激烈交鋒。
Castilloux說:“811一直被視為電動汽車電池近期的創(chuàng)新前沿,那些自認(rèn)為是領(lǐng)軍人物的人也一直在競相實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。”
(責(zé)任編輯:子蕊)