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锂电池也有摩尔定律?电动车春天到了马上起飞?

时间:2021-03-17 作者:我的果果超可爱 阅读:
美国麻省理工学院(MIT)长期研究发现,摩尔定律在适应半导体发展的同时,莱特定律似乎在长期预测表现更为出色,因为其预测的基准是来源于量产时间,而非绝对时间(指的是产品大规模量产越多,其生产成本就会随之降低一定的百分比,无论其花费了多少时间。
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据悉,近期MIT发表研究称,长远视野来看,产品大规模量产越多,其生产成本就会随之降低,较摩尔定律更为准确,因为其更加符合经济规律。并且在汽车领域中,从1900年开始,产量每累计增加一倍,其成本价格就会下降15%。

 

 

(图源网络,侵删) 

但这个定律对于电动汽车和电池开发商而言尤为重要,因为它随着电动汽车市场的兴起,其累计产量的翻倍再翻倍,这个新兴产业就会进一步推动成本的下降。根据ARK Invest的分析师Sam Korus的说法,对于现在已经十分庞大的传统汽车行业来说,按目前的销售速度,大概需要再等29年才能让传统车辆的规模再翻一倍。

而近期锂电池开发人员却对于该定律有着不同的看法,在过去的半个世纪里,半导体的性能就如摩尔定律所说的,每两年就翻了一番(后修改为每18个月), 而动力电池的发展却是跌跌撞撞,一边是材料的限制,另一方的是电池的安全和可靠性方面的问题。所以现在人们都在押注安全可靠的电池材料,既能有着长寿命和高效能,又在事故发生时不会燃烧和爆炸,想要找到适合大规模量产的的终极材料还需要有很长的路要走。

目前电池的发展还是符合莱特定律

业内众多投资和分析机构,都把莱特定律作为分析技术未来趋势的核心因素。Korus表示:当我们在研究颠覆性技术时,我们会关注那些使得成本大幅下降的技术,那种遍布各个行业和领域的技术,那种可以进一步创新的技术。电池符合上述这些,而莱特定律一直是找到成本下降迹象的关键因素。

 

(图源网络,侵删。装车待发的特斯拉Model 3s。) 

Frith的小组给电池生产的成本下降百分比定为每电池组容量翻倍,下降18%。比方说,从2010年到2015年,锂离子电池的容量经历了7次翻倍,从0.48千瓦时(GWh)增加到62千瓦时。而电池组电池的平均价格从1194美元每千瓦时暴跌至384美元每千瓦时。严格来说,按照18%的百分比价格应该要降低到261美元左右(384美元是莱特定律6次翻倍后的结果)。但不管怎样,这仍然大概让价格下降了三分之二。

换句话说,往前看二十年,我们电池的容量足足翻了七倍之多,而其产量也翻了数倍,并且单位成本价格也随着技术的更新换代得到了大幅下降。从原来的锂电到镍基电池再到三元电池,一步步的技术和材料迭代让电动汽车的价格更加亲民。虽然过去的发展也符合着莱特定律,但是近期的研究表明其成本下降的幅度也越来越小。

未来发展还看革命性的新技术

每当在技术发展到一定瓶颈的时候,就会有人分析,以前几十年的经验和定律已经到达了瓶颈,(参看“摩尔定律终结,和人工智能瓶颈”等)所以,一个技术和发展在面临某些难以推进的因素时,往往会出现解决问题的新的技术。当芯片设计和制造的不二法则,摩尔定律渐渐因3nm尺度失效时,会有着很多量子芯片、光子芯片的研究喷薄而出。但是新的技术何尝又不是原有技术的延续呢?从更高维度来看,所有技术的发展都是为了满足现阶段的种种需求,当一个需求有着好几种解决方案的时候,新的解决方案其实本质上就是旧的方案的“延续”。

 

(图源网络,侵删)

所以未来新能源电池的发展和产业规模还将持续下去,因为现阶段是刚刚萌芽的阶段,现在就说电动车电池没有未来了,还言之过早。而且各大厂商仍旧不计成本的开发研究,就是为了在电动车春天到来时抢占先机。所以锂电池的莱特定律还将持续,只不过成本下架的幅度可能会修改,但是电动车的春天其实才刚刚到来。

 

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