如果讓您提名21世紀(jì)初最具影響力的一項技術(shù)，那么電池勢必將是一個較好的選擇。21世紀(jì)，電池和電動機(jī)已成為替代由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的汽車的最有前景的技術(shù)。最初，高昂的電池成本使得電動汽車比傳統(tǒng)汽車價格更加昂貴。但是，一旦電池組變得足夠便宜（專家估計，非豪華車約100美元/MW·h），電動汽車將比同等的天然氣汽車更便宜。如果再將充電成本考慮在內(nèi)，電動汽車將更具成本優(yōu)勢，毫無疑問電池成本的下降可以加速電動汽車的普及。
與任何新技術(shù)一樣，電池存儲的應(yīng)用將隨著成本的下降而擴(kuò)張。電池存儲需求的增加導(dǎo)致產(chǎn)量的增加，從而推動電池成本的持續(xù)下降，并在良性循環(huán)中提高電池性能。這種趨勢具有重大意義，因為更便宜的電池對于將世界經(jīng)濟(jì)從煤炭和汽油等碳密集型能源中轉(zhuǎn)移出來至關(guān)重要。
電池也是電力脫碳的關(guān)鍵技術(shù)，在能源轉(zhuǎn)型持續(xù)的當(dāng)下，太陽能、風(fēng)能等可再生能源裝機(jī)容量不斷攀升。但是這些無碳能源存在較大的缺點，它們僅在某些時候發(fā)電，且不夠穩(wěn)定。電池提供了一個輔助性的解決方案，但高成本再次成為阻礙。當(dāng)今，大多數(shù)公用事業(yè)規(guī)模的電池裝置多用于消除供求的短期波動，存儲裝置的限制使得光伏和風(fēng)電不能有效地接入到電網(wǎng)中。
在過去的10年中，全球電池成本急劇下降，已從2010年的1000美元/MW·h下降至2019年的156美元/MW·h，這已經(jīng)非常接近100美元/MW·h的“理想節(jié)點”，許多人認(rèn)為這將使電動汽車的價格與傳統(tǒng)汽車保持一致，并降低全球碳排放量。那么，哪些因素促成了電池價格的快速下降呢？
有業(yè)內(nèi)人士指出，特斯拉（Tesla）在其中發(fā)揮了重要作用。特斯拉既是汽車公司，又是電池公司，它不僅使電動汽車成為主流，而且從一開始就關(guān)注電池技術(shù)的發(fā)展。特斯拉比其他大多數(shù)公司更早意識到了電池市場的潛在規(guī)模，并已成為儲能市場的領(lǐng)先者。
據(jù)了解，特斯拉遵循著經(jīng)典的工業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略，即從小批量、高成本的產(chǎn)品（Roadster）開始，然后發(fā)展到低成本的大眾市場產(chǎn)品（Model 3和Y），電池成本的下降在很大程度上實現(xiàn)了這種迭代過程。在Roadster問世5年后，S型車在電池技術(shù)、基礎(chǔ)化學(xué)、電池組自身的包裝方面實現(xiàn)了大約40％的改進(jìn)。Model S達(dá)到近300英里的續(xù)航里程，而實際上卻比Roadster電池組要少一個電池組，儲能能力約為85MW·h。
隨著越來越多的電池生產(chǎn)出來，規(guī)模經(jīng)濟(jì)開始發(fā)揮作用，電池公司開始學(xué)習(xí)如何簡化生產(chǎn)流程并降低成本。據(jù)彭博社（BloombergNEF）估計，每當(dāng)全球電池產(chǎn)量增加1倍，電池成本就會降低18％。彭博社認(rèn)為，到2023年電池行業(yè)的價格將達(dá)到100美元/MW·h。
行業(yè)專家指出，推動電池需求的不僅僅是汽車，公用事業(yè)應(yīng)用的固定式儲能也是一個巨大的增長領(lǐng)域，連接到電網(wǎng)的巨型電池將成為可再生能源革命的核心。倫敦大學(xué)的電池專家表示，世界正在進(jìn)入“近乎指數(shù)級的增長階段”。特斯拉自稱的“百萬英里電池”預(yù)計于2020年9月發(fā)布，這不僅將成為電動汽車行業(yè)發(fā)展的好消息，而且持久耐用的電池在固定儲能應(yīng)用中也是必不可少的。
公用事業(yè)規(guī)模的儲能系統(tǒng)需要使用大量電池，特斯拉的電池業(yè)務(wù)可能有一天會超出其汽車業(yè)務(wù)。2017年，特斯拉在澳大利亞的Hornsdale風(fēng)力發(fā)電場安裝了世界上最大的鋰電池系統(tǒng)，存儲容量為129MW·h，相當(dāng)于2000臺Model 3S或1000萬部智能手機(jī)的存儲容量。2020年，該站點的容量將增加到185 MW·h。即便如此，它與計劃中的佛羅里達(dá)海牛能源儲存中心相比還是相形見絀。該中心的計劃容量為900MW·h，并將于2021年下半年上線。顯然，更大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)和相應(yīng)的降價即將到來。
降低成本的另一個途徑是降低鋰等原材料的成本。目前，全球的鋰儲藏很豐富，還不至于出現(xiàn)短缺的風(fēng)險。但是，由于電池需求激增，鋰可能會成為發(fā)展“瓶頸”，因為目前從鹽礦中提取鋰的方法緩慢且效率低下。據(jù)報道，用于生產(chǎn)鋰鹽的蒸發(fā)過程耗時數(shù)月，且僅回收了30％的可用鋰。
目前，多家公司正在努力開發(fā)改進(jìn)的精煉方法。據(jù)英國廣播公司報道，EnergyX正在開發(fā)一種新型的納米顆粒過濾器，希望能夠以90％的效率從鹽溶液中回收鋰，同時將所需時間從數(shù)月縮短至數(shù)天。另一個創(chuàng)新者Lilac Solutions公司，正在加利福尼亞州Salton Sea的富鋰礦床上測試離子交換過程。與此同時，特斯拉希望在內(nèi)華達(dá)州的1號超級工廠（Gigafactory 1）以北幾百英里處的鋰谷中開采大量的鋰。
誠然，特斯拉正在多個方面開展工作，以降低電池成本。眾所周知，特斯拉的電池是業(yè)內(nèi)最好的，但這并不是其擁有的唯一優(yōu)勢。因與電池供應(yīng)商有著牢固的關(guān)系，特斯拉的電池供應(yīng)鏈比其他汽車制造商更成熟、更強(qiáng)大。特斯拉的大多數(shù)電池由其長期電池合作伙伴——松下制造，目前松下60％以上的電池產(chǎn)量供應(yīng)給了特斯拉。
最近，特斯拉開始與中國的寧德時代和韓國的LG 化學(xué)合作。但是這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為特斯拉正在開發(fā)自己的電池設(shè)計，該電池可能使用一種新的專有化學(xué)物質(zhì)。同時，特斯拉的“干電極”制造工藝可以使其重新打造電池生產(chǎn)線，從而節(jié)省大量資金、時間和工廠空間。此外，通過最近對麥斯威爾科技公司和加拿大海霸公司的收購，特斯拉確保了獲得尖端電池技術(shù)的機(jī)會，這無疑會進(jìn)一步降低成本。
