電池風雲，新造車產業中不為人知的一場「豪賭」

摘要：造電動汽車的人太多，電池不夠用了怎麼辦。

iPhone 每一年升級一次，處理器速度幾乎是成倍的增長，但幾乎不變的是一天的待機時間。

確實，計算機處理器性能幾乎每兩年就會「翻倍」一次，但電池在相同的時間內可能只會增加幾個百分點的改善。

電池仍然安靜的在等待他們的下一次升級。

而當電動汽車的加入這場遊戲時，一切都變了。有預測稱，純電動汽車在 2025 年的銷售額大概會佔到 25%，這也意味著屆時電動汽車會達到上千萬輛的級別，而這對電池的需求則是一下張開了血盆大口。

於是，表面平靜的電池發展就像是像賭場大廈外的安靜一樣，暗藏玄機，樓里則突然迎來了一大批新的賭客在這裡喧嘩、押注、輸贏甚至是背水一戰。

擋不住的電動汽車革命

擋不住的是，Tesla 引領的電動汽車的革命，Tesla 證明了用現有的成熟的電池技術依舊能夠打造體驗非常好的電動汽車，如果靠理論的能量密度來算，研發人員也許除了環保，是想不出什麼理由要用電動汽車來代替燃油汽車的。

能量載體的能量密度，來自維基百科

你的 iPhone 、筆記本電腦、平板電腦等等智能設備，當然還有 Tesla 使用的電池，都是鋰離子電池，而它的能量密度在圖中紅色箭頭標註的角落裡。

雖然現階段所擁有的鋰離子電池並不夠好，但還是取得了一些進展：在過去五年中，它讓存儲能源的成本下降了一半左右。這也讓 Tesla 得以用最普通常見的 18650 電池，加上優秀的電池組管理技術交出了一份「合理」的續航里程和勉強說的過去的性價比。

你應該也不會單純的因為「環保」而去買一輛電動汽車，簡單來說，除了成為基本合格的電動車，適應未來的「自動駕駛」、甚至是經濟性、良好的操控性等等體驗上的革命也才是真正吸引用戶的地方。

這就好像當年拿著待機一個月的諾基亞嘲笑智能手機只能用一天，卻沒想到智能手機不斷迭代之後帶來的良好體驗早已讓人妥協了去天天充電。

再加之政府對能源管控的種種因素，例如「法國之後，英國也宣布將在 2040 年禁止銷售和購買新的汽油和柴油汽車，以減少空氣污染」，而這一切都讓「新造車運動」如火如荼的展開，像 Tesla 這樣的初創公司層出不窮，越來越多的大廠也開始行動了起來，把電動汽車的生產日期提上了日程，而也引發了對於電池這個「新油箱」的需求量激增。

這個賭局裡，準備下注的人越來越多。

「擁擠」的超級電池工廠

英文「Giga」代表著一個數量「十億」，1 小時內產生/消耗 10 億瓦特電力被稱為 1 吉瓦時（GWh），於是最先入局的 Tesla 將它的這個全球最大的鋰電池工廠命名為——「Gigafactory」。

對於 Tesla 想要的「成功」來說，除了打造人們可負擔得起的電動汽車，還有儲存可再生能源的業務，這些都是在「加速全球向可持續能源的轉變」，所以電池的生產至關重要。

另一方面也是因為一開始沒有任何工廠有足夠的鋰離子電池產能，讓 Tesla 能夠實現在 2018 年之前銷售達到 50 萬台的目標。

於是 Tesla 和松下合作準備花 50 億美元來打造 Gigafactory「超級工廠」，它將佔地 3200 英畝（約合 12.95 平方公里）的土地，形象的說它建成之後，將成為全球第二大建築物。目前它是分階段實施，現在該工廠佔地 190 萬平方英尺，但這隻相當於超級工廠完工後的 30%。

Gigafactory 未來效果圖

Musk 雖然拒絕透露該工廠的目前具體的產能，但他表示該工廠目前的產能已經是全球第一，已經比世界上任何其他工廠的產能都要高。同時 Tesla 希望能在 2018 年實現 35 GWh 鋰離子電池產能，而這相當於 2014 年全球電池的產能總和。

於是 Gigafactory 成為了一個未來電池工廠的「標杆」。

最近大眾集團預測，為了滿足預期需求，人們必須在 2025 年額外建造 40 多座 Tesla「超級工廠」（Gigafactory）。假定大眾 2025 年銷量的 25％將來自電動汽車，大多數依靠鋰離子電池，將需要約 150 GWh 的電力供應，如果每座工廠的年產能可以達到 35 GWh，光大眾就需要 5 個這樣的工廠，而望眼全球，總供應量將超過 1.5 TWh。

產業內的大公司甚至是新造車公司正在越來越多地對電池技術進行大規模的投資。戴姆勒公司宣布將電動汽車的計劃提前 3 年，即到 2022 年前投入 110 億美元用於推出 10 款電動車型，目前已經開始在德國籌建自己的第二座新電池工廠「Gigafactory」，而就在公布的幾個星期之後，戴姆勒又透露，將與中國合作夥伴北汽集團合作，在中國建造電池工廠，這家工廠造價達 6.55 億歐元（約合 7.4 億美元）。

據彭博社報道，德國法蘭克福公司 Terra E 聯合 16 家德國公司組建聯盟，準備興建一家造價 10 億歐元以上的鋰離子電池工廠，將會在產能上挑戰特斯拉的 Gigafactory 超級電池工廠。

原本很多大公司更多押注的「燃料電池」遲遲不來時，大公司逐漸開始信任當前的鋰離子電池技術，並且有一部分開始「重金下注」，一是看到了 Tesla 的成功，另一方面也是看到了電動汽車即將井噴式的增長。

對大公司來說電動汽車這款產品未來的盈利能力非常重要，要大批量生產才「有利可圖」。所以你能看到真正下決心開始轉向電動化的公司都開始準備籌建自己的「超級工廠」了，不僅是相信自己的研發能力，未來成本可控，其次手握核心部件的供應鏈才能在未來的競爭中將自己的優勢凸現。

甚至現階段有少部分投資者認為，現階段更好的投資電動汽車的方向是——鋰礦，據悉鋰價格去年已經暴漲了 60%，至少不管誰賣電動車，誰賣儲能牆，甚至建造「超級電池工廠」，鋰都是必不可少的。

電池「性價比」的戰爭

當增加容量成為瓶頸時，降低成本就成了第一要務。

現階段鋰離子電池的成本通常約佔電動汽車價格的 40％，所以不同於燃油汽車，這才是電動汽車降低成本，擴大盈利空間的「戰略位置」，畢竟盈利能力才是考量一家商業公司成功的關鍵。

為此 Musk 其實早已參透其中的奧妙，同時也是深有感觸。這裡又要再次搬出 Tesla CEO Musk 有名的「第一原理」的理論，下面是他在一次公開訪談中的表述：

我們運用「第一原理思維」而不是「比較思維」去思考問題是非常重要的。我們在生活中總是傾向於比較——別人已經做過了或者正在做這件事情，我們就也去做。這樣的結果是只能產生細小的迭代發展。「第一原理」的思考方式是用物理學的角度看待世界的方法，也就是說一層層剝開事物的表象，看到裡面的本質，然後再從本質一層層往上走。這要消耗大量的腦力。

拿個最簡單的例子來說，最開始電動汽車的電池組非常昂貴，大概是 600 甚至 1000 美元／千瓦時。但我們用第一原理角度進行思考：電池組到底是由什麼材料組成的？這些電池原料的市場價格是多少？電池的組成包括碳、鎳、鋁和一些聚合物。如果我們從倫敦金屬交易所購買這些原材料然後組合成電池，需要多少錢？你會發現只要 80 美元／千瓦時。

所以 Musk 的想法總是「這件事情在物理層面上是行得通的，我為什麼做不成？」。而電池組的成本也是各大數據分析、投資分析公司最看重的地方，因為這關乎到一家電動汽車公司最本質的「盈利能力」和「競爭力」。

據「 Nature」雜誌發表的一篇關於電動汽車電池的研究顯示（http://t.cn/RCLSe9N），現在雖然仍然沒有實現，但是未來 100 美元／千瓦時的成本是整個行業的標準目標。而如果你的成本可以控制在這之下，你不僅僅可以非常具有競爭力，你甚至能夠成為行業第一。

這也讓投資電池成為了一項相對危險的業務。根據彭博新能源財經（Bloomberg New Energy Finance）的預測，2016 年全球電池成本下降 22％，並將在 2017 年再下降 15％至 20％。對於電動汽車製造商而言，這是一件好事，但對於電池生產商來說，這樣的競爭讓他們很難一直保持領先。

麥肯錫研究報道，電池成本的下降趨勢和三大市場的電動汽車銷量趨勢

這些電池成本價格的下降可能會很快放緩，因為價格已經下降到快要接近原材料成本。但能夠保持領先於成本趨勢的汽車製造商，才能夠更快地實現電動汽車的盈利。

還是先以 Tesla 為例，他們在通過規模經濟效應、不斷革新的製造工藝以及減少物流過程中的浪費來降低鋰電池的製造成本，並且通過合理的流程優化來減少開支。到 2018 年，也就是批量生產 Model 3 的第一年年底，特斯拉超級工廠將把每千瓦時電量電池組的成本降低 30% 以上。

而這一部分也得益於，Tesla 放棄了原來的 18650 型號電池，而投產這款自己研發的規格容量都更大的 2170 型號電池（現在 18650 型號電池容量為 1500-3000mAh，而 2170 型號的電池容量可達 5750-6000mAh。）Musk 說：21700 型電池的能量密度是世界上最高的，並且還將是最便宜的。具體多便宜？Tesla 官方表示：未來 2170 鋰電池系統成本為 155 美元／千瓦時，預售價為 170 美元／千瓦時。

而目前階段，各家的電池成本究竟是什麼狀況？拿 Tesla 和現階段兩個比較火的電動汽車：暫時全球電動汽車銷量第一的日產 Leaf，和最近「性價比」非常高買的火熱的雪佛蘭 Bolt 這兩款車做比較，雖然電池成本是各家的核心數據，一般不外露，但通過官方的電池組售價和發言人的透露中粗略的得出具體的數字：

日產 Leaf  在 2014 年 270 美元／千瓦時。（原因：雖然非常「驚艷」，但 24kWh 小續航版本對電池體積並沒有非常極致，而且 Leaf 也賣的比較好，有一定規模效應。）

作為同樣是 60 kWh 以上的電池組版本：Tesla 表示在2016年就做到了低於 190 美元/千瓦時，而雪佛蘭 Bolt 在今年推算成本價格大約在 200 美元／千瓦左右。

 所以僅僅是作為一台單純的電動汽車，電池成本在這之間的差距就不容小覷。在這個「賭局」中的每個人，在下注之後一定是全神貫注的關注在對抗之中，周圍那些猶豫的人，賭場中的流言蜚語已經和他沒關係了。

押注下一代「電池技術」？

技術的發展也許總會有一些必然性與偶然性，「偶然」可能是說某一天某項技術被「牛頓的蘋果」砸中，突然就有了重大突破，所以投資電池超級工廠也某種程度的像是在「押注」，而「必然」則是說在預期內的技術進步。也許這樣的比喻不夠恰當，不過接下來需要談論的這個必然性是可預期的下一代「電池技術」。

「如果希望能量密度進一步提高，大於 500 瓦時/公斤的話，從現在開始就要考慮固態鋰電池，以及鋰空氣電池、鋰硫電池等新的電化學體系探索研究」，中國工程院院士陳立泉在談到電池的未來發展時這麼回答到。

而這其中的「全固態鋰電池」則因為去年英國富豪的一筆投資而脫穎而出，戴森公司的創始人詹姆斯·戴森（James Dyson）曾花 9000 萬美金收購固態電池企業 Sakti3，同時去年 8 月宣布，他宣布將投資 14 億美元建立一座電池廠，推進固態鋰電池技術的發展。

James Dyson

德國汽車零部件巨頭博世 (BOSCH)，2015 年收購美國電池公司「Seeo」，之後與日本著名的 GS YUASA 電池公司和三菱重工共同建立了新工廠，主攻固態陽極鋰離子電池。

「全固態鋰電池」這麼被看好是因為它更適合作為「動力電池」，原因簡單來說是它的三個優點：

比傳統鋰電池提升大約一倍的能量密度

可實現柔性或者微型化，可以擺脫剛性外殼和尺寸的束縛

安全可靠，可以承受切割、撞擊等安全考驗，非常適合作為動力電池

而據悉各大電池廠商豐田、松下、LG、三星和國內的寧德時代、比亞迪等等都開始對「全固態鋰電池」投入大量的研發力量，但據業內人事透露，這項技術還在逐漸突破，可能還需要 5-10 年的時間正真大批量量產落地，同時要滿足車廠成本和綜合性的要求還要拭目以待。

在電池行業，正真改變世界的還是這樣技術突破，所以今天汽車廠商面臨的抉擇也同樣「糾結」，之前一直說 Tesla Model 3 是 Musk 的這個「賭博」的關鍵產品，對於所以其實電池技術的押注也是這個賭博的組成部分之一吧，這也許是被很多人所忽視的地方。

從電池「性價比」的戰爭，再到下一代的「電池技術」的押注，電池成為了新造車公司的新賭局，好像風險有多大，機會也同樣有多大。當電動汽車革命的擋不住的湧來，舊公司要決定是不是入局，新公司就需要直接下注，而這個賭局中的人還沒有絕對的大贏家，因為不到賭局結束，誰都不知道誰會真正笑到最後。 

本文由極客公園原創

轉載聯繫 wangxue@geekpark.net

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