技术|为什么需要百万英里电池技术？ |雷克萨斯汽车|特

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这次我们来了解一下，最近很多电动车企业都在宣称的百万英里电动车到底是怎么回事，也了解一下为什么需要这样的战略，以及对今后会有什么影响。

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这张图片是目前主流电动车的电池质保期。
最近，雷克萨斯发表了一个听起来非常突破性的宣言，即保10年或100万公里。除雷克萨斯外，一般的企业都是8年/20万公里左右。特斯拉是8年/24万公里，而且还仅适用于Model S和X 。其次是现代和特斯拉的Model 3和Y ， 8年/19.2万公里。大部分欧洲厂商都是8年/16万公里左右。事实上，如果以燃油车为准，也能达到16万公里左右，可以说是充分可以实现的。但雷克萨斯是10年/100万公里，这又意味着什么呢？
雷克萨斯百万承诺的真相
其实雷克萨斯的百万战略是从内燃车时代开始的。雷克萨斯工程师曾为新GS测试过100万英里。

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所以，你看到他们是电池保100万公里，内燃车为100万英里。但不管怎么说，现在这个100万的数字具有什么样的意义呢？对于雷克萨斯的车主来说，电池保期是100万公里，其实也没那么大意义了，可能雷克萨斯的技术和保证不过就是用于PR的工具。就是这个概念是过去在燃油车时代中雷克萨斯强调耐久性的部分，现在在电动车上也被延续了下来。本次雷克萨斯提出100万公里质保的车型是UX 300e ，质保条件是从初始电池容量100%到经过10年或100万公里里程后，保证电池容量在70%以上。

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雷克萨斯的电池是松下的方形电池，该电池组并非只用于雷克萨斯，而是近期在丰田电动车产品中共用的电池。
【技术|为什么需要百万英里电池技术？】

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这里还强调了丰田拥有的空冷系统技术。一般来说，目前行业普遍采用水冷方式。但雷克萨斯认为用他们的空冷系统也可以保证电池的耐久性达到100万公里。大概这种技术是以普锐斯混动的经验为基础，然后延续到了电动车上。

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百万英里电池是否可行？
就在与雷克萨斯发表宣言的同时期，通用也发表说几乎开发出了100万英里的电池。

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雷克萨斯是保证100万公里，而通用却说的是100万英里。雷克萨斯所采取的是更现实的选择，是目前的技术水准可以实现的。无论怎样，通用提出了100万英里的概念，这是很重要的部分。他们甚至说这是比与LG化学合作的Ultium电池更进阶的技术，难道不是出于与LG化学的合作，而是自己研发出来的？在接受路透社采访时，有言论称，需要100万英里电池的原因是，电动车的第一个寿命周期结束之后，可继续用于储能系统（ESS）。这部分也是一个提示。
一般通用不是在电池技术上领先的企业。虽然他们曾以与LG化学合作开发的Bolt ，在美国市场曾经有过一段还不错的时期，但现在在特斯拉面前已完全失去的主导权。不管怎样，美国国内似乎也对通用自己开发出了百万英里电池技术一事存怀疑态度。分页标题
特斯拉
事实上，我们也都清楚，最先公开宣称开发出100万英里（160万公里）电池的公司是特斯拉。通过与NCA正极材料技术一起发表，对技术背景也进行了非常具体的说明。

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与现有的公司相比，这是稍不同的举动。这部分是特斯拉的优势。还解释了需要100万英里电池的理由是为了适用于robo-taxi产业。这样看来， 100万英里的意义不仅是在强调电池技术与电动车的耐久性，还与今后的robo-taxi产业、ESS等都相关。
要考察目前百万英里的电池技术是否可行，就会发现目前可以观察等最准确的数据，就是特斯拉车辆的电池衰减数据。到目前为止已经有超过20万英里的车辆了，依据这个衰减的曲线可以进行类似的推测。

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一般来说，电池供应商都会以80%为标准进行衡量，而这个标准则可以满足50万英里的需求。那么，如果标准下调到70% ，则可能性就更大了。特斯拉使用的是松下的电池，雷克萨斯的电池也是松下的。虽然说有着圆柱形和方形的差异，但就电池寿命来说，可能会没那么大不同。
雷克萨斯说要保100万公里，大约为70万英里，那么达到电池容量70%是完全可以实现的。因此，你就会看到雷克萨斯的保证并不是夸大的言辞，而是现实技术可以达到的。
日产Leaf
但并不是所有的电池和汽车技术都可以做到这一点。我们来看下日产Leaf的数据。

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Leaf上市也已经很久了，我们比较电池容量24kWh和30kWh这两个版本， 24kWh下降到70%用了7年左右的时间，这种性能的电池或许可以做10年的保证。但升级到30kWh ，改变了部分电池技术，电池性能反而变差了。电池容量在3年左右的时间就衰减到了70%左右，所以就不能轻易增加电池的质保时间。因此，我们看到电池技术在某种程度上要稳定下来才能提出相应的质保承诺。

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目前的电池技术其实在开发环境的条件下，满足100万英里其实是可以实现的。看这张图，下面是充放电循环次数。从黄色部分来看，目前经过9,000次循环后电池衰减到90%左右。简单地说，如果再降低到70%的标准，那么达到2万次循环也是可能的。像这样，其实电池技术已经达到了一定的水准。如果用特斯拉的资料来比较，这9千次循环，对应续航400公里的电池，只要4,000次循环就可以达到百万英里了。

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但这里9千次循环，如果对应的是特斯拉的电池，那么200万英里也是可行的。根据电池衰减到70%或是80%不同的标准，这个周期还会逐渐增加。这部分是说在某些技术开发的条件下，保证百万英里是完全可行技术。
通用Bolt
另一款可以观察的电动车就是通用的Bolt ， Bolt采用的是LG化学的电池。现在有数据显示，一年已经行驶到7万英里了。电池的容量最初为61kWh ，过了一年后衰减到60kWh左右，也就是98%吧，你看到电池的衰减程度几乎微不足道。分页标题

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如果可以持续保持这个曲线，我们先不说100万英里，以衰减70%标准来看，保证50万英里的寿命还是完全可行的。只是这个图表是计算平均数据的图表，曲线上下都有一些个例的分布，分布在下面部分的电池寿命可能会衰减更快一些。所以电池供应商会在出厂过程中增加一道工序，预先检查出这些问题电池，然后将这些电池拿掉，这样一来电池的价格可能会进一步上涨。所以，用于雷克萨斯这种高端车的电池可能是经过筛选后，位于曲线上方的那些优质电池。
电池循环再利用产业
电动车的续航当然与电池的第一阶段寿命有关。之后，电动车发生了损坏，或是电池寿命下降到初始容量的70%以下，在电池结束第一阶段寿命后，就会进入将电动车上的电池拆解再利用的电池循环产业。目前，需要用到电池的产业包括消费类电子产品、电动车以及UPS船舶等等。

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这些产业合计用到电池数量以2019年起，到2030年将持续增长5倍以上。尤其是电动车产业，在电动车中使用的电池的容量，到2030年预计会增加到300GWh 。

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如果经过3-4年，电池再电动车上结束了第一阶段的寿命周期，会进入循环再利用的下一阶段的生命周期。其中将废弃25%左右， 75%左右将用于其它产业的多种用途。

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其中这25%废弃的电池，会通过分解，经过各种化学提炼工序提取出市场所需的各种元素。

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代表性的元素就是镍、铝、铜、锂。随着电池产业的扩大，对这些金属元素的需求在2018-2030年会急速增加，其中镍为15倍、铝10倍、铜10倍。所以，可以看到产业对原材料的需求也会提高，循环再利用的市场也会自然地扩大。但比起这25%的提取原材料的市场，剩下75%的再利用市场更大。

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虽然也有像上图一样，有直接再利用于其它车辆上的情况，但基本上首先需要确定是根据模块还是单体进行再利用。因为不论是软包、方形还是圆柱形等不同的电池形状，还是不同电池大小，这些部分必须进行统一的标准的划分，分解后才能重新使用。这些部分可能会对电池产业产生某种影响，特别是最近电动车公司都开始构建自己的平台，同一平台共用电池组或模块的概率也会较高。这些因素可能会成为今后电池二次使用市场上的某些重要标准规格。

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总结
综上所述，增加电池寿命的相关技术或许不会有太大进展了。因为以目前的技术水准，虽然需要一点进步，但可以说技术已经完成了。但经过3年左右，各电池供应商的产品的质量会有一个结果出来，我们也就可以判断各电池供应商的技术水准，那么自然电池的价格也会有所差异了。到了那个时候，电池供应商之间可能就会逐渐进入某种淘汰阶段了。
如果电动车市场扩大到一定规模，电池循环再利用市场自然也会打开。而且在新款电动车之后，二手车交易也会活跃起来。在二手车阶段，车辆里装了什么电池、电池容量还剩多少等等，将成为评估二手车价格的核心要素。例如，即便是相同的车型，也会根据不同的电池供应商，二手车售价也会有所不同。分页标题
所以，可循环再利用的电池，根据电池的状态又可以分为三个等级。第一种，在一些稍微低配一些的车型中，可能会利用这些从新电动车中淘汰下来的电池，当然能够进入这个再利用市场中的电池，价格可能也是最高的。其次，可能就会将一些经过质量验证的电池，用于ESS领域，这部分目前也被认为是非常有前景的产业。最后就是电池本身已经无法再利用时，就会拿去分解提取原材料。因此，根据这三个用途，也决定了电池的价格。
所以，一辆搭载了可保证100万英里续航的电动车，如果主要用于城市短途行驶，那么在行驶了10万英里后，电池还会剩下90万英里的电池性能，甚至可直接用于某些低配车型上再利用也无妨。所以，最近各公司打出的这100万英里的电池技术，可能也是因为厂家们想到了电动车本身与现有的内燃车的逻辑是完全不同，而制定出的战略，因为它将打开另一个广阔的市场。
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