大家都知道純電動(dòng)汽車(chē)這幾年發(fā)展迅猛，近期麥肯錫（McKinsey）研究報(bào)告也表明，在接下來(lái)的十年，純電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量很有可能將以年增幅20%的速度增長(zhǎng)。

這對(duì)生產(chǎn)動(dòng)力電池的企業(yè)是個(gè)幸福的煩惱。煩惱與壓力主要來(lái)自成本–整車(chē)制造企業(yè)正在研發(fā)各種高性能或多市場(chǎng)的純電動(dòng)車(chē)來(lái)?yè)屨际袌?chǎng)，但電池的價(jià)格始終是最大的阻礙。許多純電動(dòng)汽車(chē)的總價(jià)里，動(dòng)力電池的成本往往占據(jù)40%甚至50%。

動(dòng)力電池成本居高不下的主要原因之一，是電池原材料，也就是現(xiàn)在最普遍采用的鋰離子電池的成本高昂。2018年，鋰和鈷材料的價(jià)格波動(dòng)非常大，它們?cè)谝辉碌臅r(shí)候價(jià)格飆升，卻又在年中的時(shí)候回落50%。而現(xiàn)在，由于供應(yīng)有限，價(jià)格又提了上來(lái)。這兩種金屬都是鋰離子電池關(guān)鍵的陰極材料之一，它們的價(jià)格提升導(dǎo)致2019年動(dòng)力電池的價(jià)格上漲，讓整車(chē)制造企業(yè)的成本控制也是雪上加霜。

因?yàn)橐陨显颍S多初創(chuàng)企業(yè)正在尋求替代方案–特別是鈷材料的替代方案。美國(guó)伊利諾伊一家名為VoltaEnergyTechnologies，于2017年建立的初創(chuàng)企業(yè)，正在研究相關(guān)操作–研發(fā)無(wú)鈷的陰極材料。加州大學(xué)伯克利分校的研發(fā)小組近期也發(fā)表了相關(guān)的論文。

為什么大家都想少用甚至是不用鈷？因?yàn)殁挼膩?lái)源太不可控。全世界鈷的最大產(chǎn)地是非洲的剛果（金），它的鈷產(chǎn)量占全球所有鈷的60％以上。中國(guó)每年約80%-90%的鈷原料來(lái)自于剛果（金），歐美國(guó)家大部分鈷原料同樣來(lái)自于這個(gè)國(guó)家。但問(wèn)題是，這個(gè)國(guó)家嚴(yán)重的腐敗與政治問(wèn)題很有可能導(dǎo)致重要時(shí)刻無(wú)法按合同提供原料。另外剛果（金）的嚴(yán)重童工問(wèn)題也是一大負(fù)面點(diǎn)，我們所用的鈷原料基本都是兒童一點(diǎn)一點(diǎn)手工開(kāi)采的。還有一個(gè)不可控的，是2018年剛果（金）宣布金屬鈷為“戰(zhàn)略礦物”，兩次上調(diào)稅率，將其稅率由此前不到3%大幅調(diào)升至10％，并且以后不排除進(jìn)一步上升其稅率的可能。

改變陰極材料不代表電池性能的下降，實(shí)際上現(xiàn)在研發(fā)替代鈷方案的多家初創(chuàng)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)所設(shè)定的目標(biāo)，是既要消除鈷的影響，又要提高電池性能。

削減成本的另一個(gè)方向是將動(dòng)力電池中的石墨換為硅。實(shí)際上，這兩種材料不像鈷，都是自然界非常多的材料，但硅仍然比石墨便宜30%。不僅如此，大家競(jìng)爭(zhēng)研發(fā)硅替代石墨的另一個(gè)主要原因還在于，硅能夠承載的鋰元素比石墨高七倍，這也表示硅電池能夠有更大的能量密度。美國(guó)人稱(chēng)之為Game-changer，因?yàn)槿绻思夹g(shù)研發(fā)成功，將是對(duì)動(dòng)力電池大大的提升，既能降低成本，又能增加續(xù)航里程。

除此之外，科學(xué)界還將目光跳過(guò)了鋰離子電池的范疇，放到了固態(tài)電池上。固態(tài)電池與鋰離子電池不同點(diǎn)在于，它是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。鋰離子電池被許多人認(rèn)為已經(jīng)到達(dá)極限，即使在十年二十年的時(shí)間范圍來(lái)看，最多有一定百分比的性能增長(zhǎng)，顛覆性增長(zhǎng)是不可能的，所以固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。

但固態(tài)電池近年也遭受了許多質(zhì)疑，這里我們不詳細(xì)描述，但可以肯定的是，暫時(shí)來(lái)說(shuō)，固態(tài)電池的成本更加高昂，工業(yè)化難度更高，十年內(nèi)不可能成為更優(yōu)的選擇。