给电动汽车选择大电池所面临的大问题

[导读]大多数公众以及工程师都会定期处理可充电电池，但它们是手持设备和小家电中相对较小的电池，容量在 mA-hr 范围内。但那里还有另一个世界，一个更大的电池，例如用于 HEV 和 EV 的电池，它对生产和材料要求产生巨大影响。

大多数公众以及工程师都会定期处理可充电电池，但它们是手持设备和小家电中相对较小的电池，容量在 mA-hr 范围内。但那里还有另一个世界，一个更大的电池，例如用于 HEV 和 EV 的电池，它对生产和材料要求产生巨大影响。

就混合动力汽车 (HEV) 和电动汽车 (EV) 而言，使用锂离子电池，可在功率、能量密度、效率和环境影响之间取得最佳平衡。但同时，锂离子电池也是易损坏和危险的，而汽车环境又相当棘手、难以应付。混合动力汽车和电动汽车的电子产品面临的挑战是，弥补要求苛刻的汽车环境和电池敏感性之间的差距。汽车环境的苛刻和电池的敏感堪称地狱中的绝配。

考虑到汽车对能量、功率和环境的要求，安全、可靠地使用大型锂离子电池组绝对不是一个简单的任务。锂离子电池以满充电状态或满放电状态工作时，容量会降低。考虑到循环往复的充电、组与组之间的差别和不同的环境条件，每节电池的容量都会随着时间推移而降低并产生偏离。因此，电池组要实现 15 年、5000 个充电周期的目标，每节电池都必须保持在有限的工作范围内工作。

当我看到《华尔街日报》上的一篇文章时，我有一种感觉 ——“特斯拉真的需要 50 亿美元的电池吗?——它谈到了特斯拉汽车公司(高端电动汽车制造商)的埃隆马斯克提出的建设一个估计耗资 50 亿美元的巨大电池工厂的提议。这将是一个完整的、自给自足的设施，一侧是原材料，另一端是成品特斯拉电池。

其目的是将电池组的成本降低约 30%。如果特斯拉按计划销售 500,000 辆汽车(文章没有说明具体的时间范围)，其自身的需求将超过所售出的每台笔记本电脑、手机和平板电脑的总使用量。

这是否具有财务或技术意义，我不能说;如果被问到(即使没有被问到)，已经有足够多的扶手椅专家提出他们的意见。但文章中的一些数字确实令人印象深刻：

· 特斯拉 Model S上的电池组额定功率为 85 千瓦时，分析师估计目前的成本在 21,250 美元至 25,500 美元之间。

· 特斯拉去年售出 22,400 辆汽车，是全球最大的电池买家。

· 拟议中的特斯拉工厂的电池产能为 35 GW-hr/年。

文章还点出了一些关于现有大型充电电池工厂的数字：

· LG化学：600,000 ft 2 (56,000 m 2 );产能为 1.0 GW-hr/年。

· 日产电池：475,000 ft 2 (44,000 m 2 );产能为 4.8 GW-hr/年。

· A123 电池：291,000 英尺2 (930,000 m 2 );产能为 0.6 GW-hr/年。

我从来没有考虑过以 W-hr/year 容量为单位的电池生产——或者在这种情况下是 GW-hr/year——但它实际上在容量、材料要求等方面很有意义。

读完那篇文章后，我想知道一些严重且不那么严重的问题：