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主题：【原创】简单聊聊我所了解的美国汽车充电电池研究的问题 -- 不爱吱声
家园 【原创】简单聊聊我所了解的美国汽车充电电池研究的问题 也应个景儿，主要是给大家补充些美国汽车电池方面的信息，大家在讨论国产充电电池汽车的时候可以做个参考借鉴。
据我所知，美国充电电池为动力的电动汽车发展缓慢主要有以下几个问题:
1.最主要是电池价格问题。
以某电池研发公司为例。他们当前项目从通用拿到7.5M,自己从能源部拿到另外7.5M,开发可商业化的汽车用电池.现在项目两个.一个是10英里(充电间隔里程)电池项目,另一个是40英里电池项目.比亚迪的电池从公布里程来看是60英里.那么,从制造成本来说,此公司采用Lithium-Ion电池技术为基础,当前情况是40英里电池制造成本超过1万美元,而60英里算下来至少要1.5万美元.
简单算一下,美国某家庭,每星期开车大概300~350英里,这样每星期每辆车加一次油,考虑美国当前油价为一加仑1.5美元,大体上就是美国家庭每星期加油费用是大概25~30美元(这个要看车耗油量大小),那么一年算下来,大概所需油费是1500美元,也就是说,光是这样一个汽车电池的造价就相当于美国家庭十年用油的费用.如果再考虑到给电池充电的额外费用，这个费用应该不会比使用汽油少多少，特别是考虑美国很大一部分电力实际上是靠石油。
那么，当前这个电池成本价格使得电池汽车在美国是绝对无法与传统汽车竞争的,因此能源部对他们的40英里电池项目的要求就是,成本要降一半.而这,谈何容易?
有意思的是,做电池研发的朋友此时最希望的事情是油价始终至少在每桶80美元以上才好,(目前是每桶30多美元),这样会达到一个石油行业发展与新能源开发(比如说电池行业)的平衡点,可以让他们的研究"轻松"一些.前天村长提供了数据,说有情报显示,能源行业内部人士认为油价在85美元左右比较合理,看来大家的意见在某种程度上达到了和谐统一.
再提供个有意思的信息,美国的油公司也没闲着,为了提高油井的产量,某石油技术支持公司也投资继续改进射孔等出油关键技术,而由于他们长期的积累,资金充足,他们对研发的投入比电池研发的投入要高一个量级.行业间也存在着微妙的竞争.
2.即便成本降下来,电池的续航能力远远低于汽油发动机.一旦电池车普及有会造成很多其他问题.
第一个问题是加电站的问题.目前汽油车续航能力要300英里以上,而电池车当前最好的也仅是60英里,（注意：美国自己的近期目标更低，是40英里），那么这是不是意味着如果电池车普及后,加电站密度要是现在加油站密度的5倍以上呢?
而实际上这还不是最主要的问题,最主要的是第二个问题:电池充电至少需要几个小时,而加油只有几分钟.为了应付长途旅行,电池车可能要配上多个电池才好.那么电池的成本即便比现在能降下一半,如果一个汽车要配5，6个电池,那么他的成本岂不是又上去了?大家如果是摄影爱好者,应该知道多备用几个电池的重要性.这个充电问题是当前研究中遇到的最棘手的问题之一.
3.价格问题解决了，还有一个就是电池的寿命问题。
当前，美国研制的电池目标使用寿命是十年以上（需要跟朋友再核实一下），但是在他们研制中，仅有理论依据至今没有测试数据，这样是无法通过政府的批准的。而保持电池寿命的同时还有个关键的问题就是电池稳定性问题，因为电池是重污染产品，如果电池泄漏会导致很大的环境污染问题。保持电池的稳定性以及寿命需要生产工艺上的改进才能加以保证，这方面又是另一个研究难点。从电池污染这点上看，氢燃料电池要相对好一些。
4。最后加一点儿我自己关于电池的看法。
大家总说电是清洁能源，这不错，可是发电却不是一定靠的是清洁能源。美国现在发电使用石油，煤等占的比例非常大，这样说来，使用更多的电在美国当前的情况看，并不意味着降低总体污染程度。因此电池在未来确实出现很大的石油供不应求的情况下，是可以作为石油的某种替代品，但是并不应该理解为终极替代品。我想环保部分也不会把电池作为清洁能源来看待。
总的看来，美国在发展充电电池车上好像并不十分积极，这纯粹是美国国情所至，无关其他。我觉得仅仅因为美国充电电池汽车的发展缓慢就说美国江河日下还言之过早。
说回到比亚迪的汽车，我认为这正是符合中国国情的行业决策行为，能够低成本制造大容量电池恐怕是美国以及其他发达国家望尘莫及的了。此外，美国的搞电池的朋友们对此也很高兴，因为这是商业化的车型，那意味着对于他们汽车充电电池这个行业本身来说，就好处很多，很简单一点，他们在实验室中无法解决的问题，可以是骡子是马拉出来遛遛，直接进行路上测试了。从这一点上来说，中国汽车行业找到充电电池车这个硬骨头作为突破口虽然有点不得已而为之的无奈，但总归是先走出去了一步，而且非常适合中国国情。哪怕是艰难险阻，哪怕是狂风暴雨，敢问路在何方，路在脚下。
我想下一步汽车厂商要做的就是，认真考虑充电电池车发展可能遇到的问题，特别是相应基建，电力供应，税收等等方面，恐怕不是汽车行业本身能解决的问题了，需要多多与政府沟通协作才行，只是不知道政府会如何出手？说起来，交通是国家经济的命脉，大家可以以十足的热情讨论技术的更新换代，大家可以立竿见影地看到新型电子产品的繁荣，但是同时想告诫大家，对于能源，交通这些涉及国家经济命脉的东西，大家要多些耐心才好。
另外一个个人观点：韬光养晦，言犹在耳，不可不察。
关键词(Tags): #心爱科学， 元宝推荐：老马丁,
本帖一共被 5 帖 引用 (帖内工具实现)家园 感谢认证支持，送花致谢 鲜花已经成功送出。
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家园 我只想知道比亚迪到底拥有了多少电动车的专利 如果它没有多少专利的话，即便它的水平确实很高，它也没有一个专利壁垒来自我保护，很快就会被别人超过
家园 把大电容和电池结合在一起应该可以改善一下吧 家园 和我想到一起去了 EEstor的东西但愿早点搞出来，电容加上电池，内燃机的历史就终结了。
家园 送宝:) 恭喜：你意外获得【通宝】一枚谢谢：作者意外获得【通宝】一枚
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过节了，俺的运气看来也不错啊
家园 送花支持，个人觉得这个电池全寿命是个麻烦，想想ipod ipod的锂电正常使用也就两年就不行了，将来电动车要是几年就要换一次电池可就太划不来了
家园 这个，一些facts有discrepancy 引用
“2.即便成本降下来,电池的续航能力远远低于汽油发动机.一旦电池车普及有会造成很多其他问题.
第一个问题是加电站的问题.目前汽油车续航能力要300英里以上,而电池车当前最好的也仅是60英里,（注意：美国自己的近期目标更低，是40英里），那么这是不是意味着如果电池车普及后,加电站密度要是现在加油站密度的5倍以上呢?http://www.ccthere.com/article/1952906
而实际上这还不是最主要的问题,最主要的是第二个问题:电池充电至少需要几个小时,而加油只有几分钟.为了应付长途旅行,电池车可能要配上多个电池才好. 那么电池的成本即便比现在能降下一半,如果一个汽车要配5，6个电池,那么他的成本岂不是又上去了?大家如果是摄影爱好者,应该知道多备用几个电池的重要性.这个充电问题是当前研究中遇到的最棘手的问题之一.”
比亚迪是双模（EV＋HEV），车上共使用了100块铁电池，充满电连续行驶里程可达430公里（电动模式100公里＋混合动力模式330公里），最高时速可达160公里/每小时。很容易在网上找到这些数据。那么第二点的加电站密度问题和增加电池的成本问题就不成其为问题了。
讨论比亚迪的电动车，首先不能忽略下面两点：
1. 在燃油经济性方面，国内超过90%的人每天用车不超过100公里，我想这主要是国内的城市布局还是以步行或者公共交通为主。
2. 双模式，EV和HEV可选，短途，市内交通（经常走走停停）用电动模式，没有空气污染（这对国内的大型城市来讲是压倒性的优点）。长途在高速上用HEV模式，非常省油。
没有任何人在讨论“纯”电动车。
“3.价格问题解决了，还有一个就是电池的寿命问题。”
这个是很minor的问题，国家可以直接补贴。多印点人民币和国家能源命脉掌握在外人手里，那不是一个层次的问题。
电池回收利用根本不是什么大的技术问题，只是个管理问题，更何况比亚迪自己的话说 http://subject.chinacars.com/html/2008/f3dmsh/index.htm
“
高安全:比亚迪研发成功的铁电池在极端高低温和碰撞实验中“岿然不动”。
低成本:铁原料资源丰富，容易从矿产资源中获取，铁的价格较低廉，为电动车商业化提供了条件。
长寿命:电池的循环寿命是指保证电池性能前提下，电池可全充全放的次数。比亚迪的铁电池循环2000次后容量还有80%以上，实际可使用4000次。使电动车在生命周期内不需要更换电池。
绿色环保:铁电池在生产和使用过程环保无污染，旧电池原材料可以回收再利用。
复杂工艺:车载铁电池是串联结构，对产品一致性要求极高，1%的不良就是100%的不良，电池行业的领导者比亚迪通过技术攻关提升工艺的可靠性。
”
再重复一遍，美国电动汽车技术落后是有其政治原因的，并不是研制不出来。
家园 到充电站，能不能换电池而不是充电？ 把电池做成可插拔的，到充电站象换液化气罐一样，拔出用过的，直接插一个充好电的？这样用不了几分钟就好了。
换电池可以由电站的工作人员负责，收回旧电池的时候可以在专用插槽上检查一下电池是不是有问题。
如果电池费用不计入电动车里，每个用户都是租赁电池（和液化气罐一样），用户是不在乎换上的电池组是不是新的（电池性能由电站保障）
电池的启动资金可以由政府补贴
家园 说说比亚迪宣传的数据 1、全套DM动力系统成本5万元，其中18KWH的电池成本3万元。这个价格从总售价15万的车来看是靠谱的。
2、循环寿命，据说90%容量下的循环次数为2000次。实际循环次数可以到4000次。
3、F3E、F6E全电动的车型据说里程是300公里，跑长途当然不行，不过做出租车和行业用车也够了。
4、在相当长的一段时间，电动车不会替代油车，而是互补的作用。
从上面的数据来看，比亚迪在电池方面领先5年应该不算是浮夸