溫州論劍，甲醇汽車如何破局？
來源：汽車商業(yè)評論（朱琳）2022-03-10 17:50
3月，美國總統(tǒng)拜登鼓勵企業(yè)將更多的電池供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)移到美國國內(nèi)。俄烏戰(zhàn)爭凸顯了這種努力的戰(zhàn)略重要性。
因這場戰(zhàn)爭提高的不僅僅是石油天然氣等價格，汽車中所用金屬的價格也在提高，從車身用的鋁到催化轉(zhuǎn)換器中的鈀，再到電動汽車電池中的高品味鎳，所有的成本都在提高。
雖然金屬尚未成為西方制裁的目標(biāo)，但一些托運(yùn)人和汽車零部件供應(yīng)商已經(jīng)在避開俄羅斯商品，這給已經(jīng)因芯片短缺和能源價格上漲而陷入困境的汽車制造商帶來更多壓力。
美國汽車制造商及其供應(yīng)商在制造電動汽車電池方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于亞洲制造商，現(xiàn)在他們正在競相開發(fā)成本更低、能量密度更高、充電更快的新一代電池。
這是一場全球競賽，對汽車制造商、小型電池初創(chuàng)企業(yè)和購車者具有巨大的經(jīng)濟(jì)影響，隨著內(nèi)燃機(jī)時代的退去，一系列電動汽車將使用不同種類的電池，而購車者將從中進(jìn)行選擇。
電池的化學(xué)構(gòu)成原本是一個屬于工程師的技術(shù)課題，而現(xiàn)在它已經(jīng)成為通用、豐田、福特和大眾等公司的董事會以及白宮中最熱門的討論話題之一。
在政府的財政和技術(shù)支持下，這些巨頭公司正在擁抱那些致力于重塑電池的初創(chuàng)公司，這樣他們就不會被電動汽車帶來的產(chǎn)業(yè)革命所拋棄。
汽車制造商掌握電池技術(shù)的能力可能有助于決定哪些公司會蓬勃發(fā)展，哪些公司會被特斯拉等其他電動汽車企業(yè)所超越。
電池也會影響新車的價格，并可能成為汽車的決定性特征。就像消費(fèi)者曾經(jīng)迷戀的相機(jī)高分辨率或計算機(jī)芯片處理速度一樣，電池功能也將成為評判和購買汽車的標(biāo)準(zhǔn)。
福特公司首席產(chǎn)品平臺和運(yùn)營官唐浩泰（Hau Thai-Tang）說：“電動汽車電池將會推動未來新的品牌差異化。所以我們正在做出巨大的努力?！?/p>
當(dāng)然，電池也將在應(yīng)對氣候變化方面發(fā)揮核心作用，讓汽車、卡車和電力部門遠(yuǎn)離石油、煤炭和天然氣。
汽車制造商正在快速學(xué)習(xí)電池化學(xué)知識，因為市場對電動汽車的需求正在起飛。這些公司必須弄清楚如何使電池更便宜、更好。今天，電池可以占到電動汽車成本的四分之一到三分之一，而這些電池大部分是由幾家亞洲公司生產(chǎn)的。
即使是電動汽車的主要生產(chǎn)商特斯拉，也依賴亞洲供應(yīng)商，并正在尋求將更多的生產(chǎn)引入內(nèi)部。
像Stellantis這樣擁有Ram和Jeep的汽車巨頭，正在向Factorial Energy這樣的初創(chuàng)企業(yè)揮灑現(xiàn)金。Factorial公司位于波士頓附近沃本的一個辦公園區(qū)，只有不到100名員工。
Factorial公司正在開發(fā)一種電池，與目前的電池相比，它能更快地充電，儲存更多的能量，更不容易過熱。
Factorial公司的聯(lián)合創(chuàng)始人黃思雨（Siyu Huang，音譯）說，她在康奈爾大學(xué)讀研究生的時候就開始嘗試電池技術(shù)?！拔覀兿Ｍ峁┳畎踩碾姵?，改變?nèi)藗兊纳罘绞??！?/p>
拜登政府的高層官員表示，他們希望能夠提供幫助，并承認(rèn)美國在利用本國電池技術(shù)方面做得很差。這些發(fā)明中有許多已經(jīng)在中國形成了一個巨大的產(chǎn)業(yè)。
美國能源部正在考慮提供資金，以幫助那些制造電池或為制造電池提供所需零部件或關(guān)鍵礦物的公司。根據(jù)該機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計，目前已經(jīng)有至少10項未決申請，要求提供總額超過1500萬美元的資金，來支持這些與電池有關(guān)的項目。
美國交通部長皮特·布蒂吉格（Pete Buttigieg）2月份曾說，創(chuàng)新的失敗已經(jīng)傷害了他的家鄉(xiāng)印第安納州南本德市，這里曾經(jīng)是斯圖貝克公司的所在地，該公司在1960年代就已經(jīng)倒閉了。
他說：“創(chuàng)新是我們汽車行業(yè)過去、現(xiàn)在和未來的核心，我們現(xiàn)在看到的是美國引領(lǐng)電動汽車革命的機(jī)會。”
最直接的變化在于電池的構(gòu)成部分。
電動汽車中使用的大多數(shù)鋰離子電池依賴于鎳、錳和鈷。但包括特斯拉和福特在內(nèi)的一些汽車制造商，正著手在一部分車輛中使用磷酸鐵鋰電池，這在中國很受歡迎。
這些電池也被稱為LFP電池，能量密度相對較低，但它們的價格也要低得多，而且使用壽命更長。
特斯拉計劃在更短續(xù)航、更低價格的電動汽車中提供LFP電池。福特公司正計劃在其為車隊業(yè)主銷售的Ion Boost Pro品牌下的一些卡車中使用它們。
福特公司高管唐浩泰說：“這可能用于送貨，也可能是一些水管工、電工、園藝師在一個固定區(qū)域工作時駕駛它們。”
唐浩泰表示，福特公司正與韓國SK創(chuàng)新公司合作生產(chǎn)電池，但它希望將大部分制造工作帶到美國?！斑@將減少一些地緣政治以及物流成本方面的挑戰(zhàn)?！?/p>
但LFP電池并不是一個完整的解決方案。使用這些電池的特斯拉在充電后只能行駛約270英里，而使用鎳和鈷電池的類似車型則能行駛約358英里。此外，當(dāng)溫度降至0度以下時，LFP電池可能會失去一些能量，需要更長的時間來充電。
福特的新的F-150電動皮卡尚未上市銷售，但已經(jīng)有了20萬輛的預(yù)訂，它使用的電池將含有更高比例的能量密集型鎳，也是由SK創(chuàng)新公司制造的。
特斯拉在2月份表示，它已經(jīng)為其下一代 “4680”電池制造了100萬個電芯，它已經(jīng)開始在其Model Y跨界車中使用。
該汽車制造商的首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）表示，由于其獨(dú)特的蜂窩狀設(shè)計，這種電池的續(xù)航能力將提高16%。他在2020年說：“這在之前是個難題，后來發(fā)現(xiàn)了這種設(shè)計，就變得簡單了。”
通用聲稱，其Ultium電芯需要的鈷，比雪佛蘭Bolt電動掀背車所使用電芯的鈷少70%。該公司已經(jīng)在其電池中加入了鋁。通用最近開始銷售的GMC悍馬皮卡，是第一款采用這種電池的汽車。
通用與韓國的LG化學(xué)公司合作，正在俄亥俄州洛茲敦建造一個價值23億美元的電池工廠。這是美國正在建設(shè)的13家大型電池工廠之一。
電池已經(jīng)對汽車品牌建設(shè)變得很重要。通用公司正在為Ultium電池做廣告。他們的當(dāng)務(wù)之急是確保這些電池是可靠和安全的。此前，通用已經(jīng)不得不召回Bolt，以修復(fù)可能導(dǎo)致火災(zāi)的電池缺陷。
許多汽車制造商渴望減少對鈷的依賴，部分原因是鈷大多來自剛果民主共和國，在那里有時會雇用兒童進(jìn)行開采。
梅賽德斯-奔馳公司負(fù)責(zé)研發(fā)的高級管理人員馬庫斯·謝弗（Markus Sch?fer）說：“這是對人權(quán)的潛在侵犯，童工或在非常困難的條件下挖掘的手工采礦者，這是我們的主要擔(dān)憂?！?/p>
汽車行業(yè)也關(guān)注鎳，因為俄羅斯是這種金屬的一個重要供應(yīng)商。
專業(yè)咨詢公司基準(zhǔn)礦物情報公司首席數(shù)據(jù)官卡斯帕·羅爾斯（Caspar Rawles）表示，雖然俄羅斯占全球鎳產(chǎn)量的 5%，但它供應(yīng)全球約20%的高品位鎳。
在美國田納西州橡樹嶺國家實驗室，一個由大約25名政府科學(xué)家組成的團(tuán)隊希望進(jìn)一步推動這些創(chuàng)新。
傳統(tǒng)的電動汽車電池已經(jīng)在與一種實驗性的無鈷替代品進(jìn)行比較。科學(xué)家們花了幾周時間對它們進(jìn)行充電和放電，以測量它們的性能。
橡樹嶺電池制造中心的負(fù)責(zé)人伊利亞斯·博爾哈洛克（Ilias Belharouak）說，他們的目標(biāo)是將電池成本降低一半，將其續(xù)航能力提高到300英里以上，并將充電時間降低到15分鐘或更短。根據(jù)汽車和插座的不同，目前的電池通常需要30分鐘到12小時的充電時間。
美國能源部2021年底撥給七個國家實驗室2億美元，這項工作部分將由這些款項資助。能源部3月將舉辦一個“虛擬推介會”，讓電池設(shè)計者向科學(xué)家、政府官員和行業(yè)主管介紹想法。
Factorial Energy和其他美國初創(chuàng)公司，如Solid Power和QuantumScape，旨在徹底改變電池的構(gòu)造方式，而不僅僅是改變其化學(xué)成分。今天的電池依靠一種液體溶液作為電解質(zhì)，使電力在不同的組件之間流動。
固態(tài)電池沒有液體電解質(zhì)，因此會更輕，儲存更多的能量，充電更快。它們也更不易燃，因此，需要的冷卻設(shè)備也更少。
大多數(shù)主要的汽車制造商已經(jīng)在固態(tài)技術(shù)上下了大賭注。
大眾汽車公司已將其資金投入到位于加州圣何塞的QuantumScape公司。寶馬和福特在科羅拉多州路易斯維爾的Solid Power公司下注。通用已經(jīng)投資了SES AI Corporation，該公司誕生于麻省理工學(xué)院，總部設(shè)在沃本。
但目前還不清楚固態(tài)電池將在多久之后到來。Stellantis公司表示，它希望在2026年之前推出裝有這些電池的主流市場車輛，但其他公司的高管說，這項技術(shù)可能要到2030年左右才能廣泛使用。
Factorial公司的黃女士說，她和她的商業(yè)伙伴Alex Yu常常通宵達(dá)旦地工作，因為他們希望盡快達(dá)到技術(shù)基準(zhǔn)。
她說，她的動力來自于對從小呼吸污染空氣的回憶。黃女士說：“我們公司的創(chuàng)始使命是努力實現(xiàn)一個無化石燃料的未來。這就是我人生的奮斗目標(biāo)?！?/p>
最終，奔馳和現(xiàn)代也投資了Factorial公司，它希望在世界各地建立工廠，這是一個雄心勃勃的目標(biāo)，因為該公司才剛剛進(jìn)入第二階段。
在一系列的實驗室里，穿著白大褂、表情緊張的員工在測試原型電池。
基準(zhǔn)礦物情報公司的首席運(yùn)營官安德魯·米勒（Andrew Miller）說，盡管有這種狂熱的活動，但汽車行業(yè)可能難以滿足對新電池的需求，因為世界無法開采和加工所有需要的原材料，特別是鋰的原材料。
米勒說：“所有剛剛宣布的車型，這些公司在未來三年內(nèi)想要做的一切，我不知道原材料從哪里來?！?/p>
