特斯拉续航百万英里的电池技术 或将是无人驾驶汽车研发的关键

特斯拉又有新动作了，属于电池行业的跨越式发展，续航百万英里的电池是梦吗？

2019年的诺贝尔化学奖揭晓后，约翰·古迪纳夫的研究将人们的视线转向了电池行业的发展，近期，特斯拉宣称已经发明出了能续航百万英里的电池，可供一辆汽车行驶足足76年。埃隆·马斯克的这项技术或将成为未来所需的无人驾驶汽车研发的关键。

自从爱迪生以来的一个世纪中，电池的世界夹杂着夸张和小谎言。美国大学和私人实验室通常会宣布所谓的重要新飞跃，但当摄像机消失之后，他们就会沉默了。

很多人都对特斯拉的CEO埃隆·马斯克存有怀疑，包括美国监管机构和华尔街，因为他总是会提出一些没法实现的要求，有时还直接违反法律。但现在，这个让人生疑的汽车制造商却申请了一种电池系统的专利，这个电池可以保持续航一百万英里，对于普通美国人来说，足足够驾驶76年。

曾经有人需要这这么一辆车么？不清楚。但是如果你是马斯克，那么你会发现，未来会有一支车队，可以在车主不使用的时候，转变成为无人驾驶或是自动驾驶的出租车，他希望这支车队将会成为特斯拉的一个新的巨大盈利点。

欧美前沿的电池研究人员虽然对特斯拉这个系统的成本不是很确定，但有一份新鲜出炉描述续航百万英里电池的学术论文却是严谨而又令人信服。“它的结论是惊人的，”加州大学伯克利分校材料科学教授Gerbrand Ceder这么说道。

加拿大达尔豪斯大学教授Jeff Dahn是这篇论文的作者，他和特斯拉签过合约。这篇论文主要提出了无人驾驶出租车，公共汽车和二轮半拖车的实质性进步。用有二十年寿命的网格电池，这些车只要20分钟就能充好电。这些正是新电时代最大的野心，而一种新的锂离子电池，正如如Jeff Dahn所说的，将大大恢复马斯克在应用尖端技术领域的声誉。

如果你是马斯克，那么你会发现，未来会有一支车队，可以转变成为无人驾驶或是自动驾驶的出租车

在过去的四到五十年中，很少有发明能像锂离子电池那样对不起眼的电池行业产生影响。也正是这项技术使20世纪突破性的电子杰作——晶体管——摆脱了家庭和办公室的电源线束缚，成为移动电子革命的引擎。锂离子的心脏——阴极——于1981年由约翰·古迪纳夫发明（当时他在牛津大学任教，而现在是美国德克萨斯大学的教授），十年后，由索尼公司推向市场。像您现在阅读这篇文章所拿的手机里，就肯定有古迪纳夫的发明。从那以后，包括Jeff Dahn在内的研究人员发明了三四个相互竞争的锂离子配方，但它们却都保留了古迪纳夫的原始架构。四十年后，古迪纳夫的基本想法仍然是电池行业的金科玉律。

关于锂离子要了解的另一件事就是它与晶体管的区别。摩尔定律描述硅芯片大约每18个月就得将其功率翻倍，但电池没有类似于摩尔定律的规则。如果锂离子以硅的速度被提升了，那么到现在它可能几乎已经将化石燃料赶出了运输业，还能一并解决气候变化的问题。自1981年以来，虽然锂离子已有所进步，但却并没有达到这个速度。

十年前，锂离子电池的成本超过$ 1，100/kWh，这是衡量能量密度的指标。在当时，美国能源部设定了$ 100/kWh，算是里程碑一样的目标。如果能达到，那么电气设备将会和汽车就争夺首要地位来一次正面交锋。对于像我这样年复一年在行业会议上听到各种目标的人来说，就很荒谬，因为我从没有听说过有哪个研究人员认为这种想法是可行的。

但是，根据可再生能源研究公司BloombergNEF的最新研究，感觉已经差不多了。去年，成本已经下降到平均$176/kWh。BNEF还表示，在五年之内，它将会降至100美元以下。

在一定程度上，汽车制造商将节省下来的成本以更低的价格推向市场，那么电动汽车的销量可能会激增。BNEF设想电动汽车制造商会做到这一点。到2040年，电动汽车将会因为汽油赢得这场战争：会有57%的美国乘用车将会销售电子车，而且在全球范围内，电动汽车将会占道路上所有行驶汽车的近三分之一。

除了约翰·古迪纳夫本人之外，在这个电动汽车时代，没有一个人能比马斯克和他的公司特斯拉更能发挥作用了。就在2008年马斯克决定接管特斯拉之后，电动汽车便成为了当今一个主要的严肃话题。四年前，Jeff Dahn（他自己是电池领域的那几十个或十几个最重要的思想家之一）决定要加入马斯克的公司，一起做特斯拉的项目。他放弃了与3M长期独家的商业合作关系，和特斯拉签了一份五年的工作协议。