主導電動汽車市場的競爭取決于電池技術(shù)和改進的充電基礎(chǔ)設(shè)施，以及標價、軟件更新和造型。正因如此，中國企業(yè)紛紛投入巨資，匹配并超越特斯拉行業(yè)領(lǐng)先的電池技術(shù)和制造能力。

特斯拉是否正在努力實現(xiàn)每千瓦時 100 美元的電池組成本?

幾乎所有這些產(chǎn)能都集中在鋰離子技術(shù)上，但正在出現(xiàn)其他有望改變電池技術(shù)格局以擴大電動汽車續(xù)航里程的方法。例如，將行駛里程增加到相當于一箱油可以提供拐點，最終使電動傳動系統(tǒng)加速通過內(nèi)燃機。

鋁和鋅空氣電池

隨著新電池技術(shù)的出現(xiàn)，新的無線方案也正在展示，它可以使電動汽車電池的充電速度與加油一樣快。

隨著鋰離子電池技術(shù)可能接近其自身的摩爾定律上限，研究人員正在擴大研究范圍，以尋求剛剛進入市場的鋁和鋅空氣電池等技術(shù)。這些新興技術(shù)的關(guān)鍵是提高充電能力，同時展示將儲能成本降低到每千瓦時約 100 美元的基線的能力。

據(jù)估計，鋅空氣電池最早可能在 2019 年進入電動汽車市場，最終可能比鋰離子電池更便宜、更輕、更安全。EnZinc 和NantEnergy等電池初創(chuàng)公司正在推廣鋅電池技術(shù)作為鋰離子的替代品，作為一種更便宜、更安全的替代品，其潛在的能量密度和充電能力接近鋰離子。

NantEnergy 的世界上第一個鋅空氣可充電電池經(jīng)過驗證的全球部署 - 作為 200,000 人的唯一電源。同時，該公司聲稱新的可充電電池已經(jīng)突破了 100 美元/千瓦時的制造成本壁壘。(照片：南特能源)

EnZinc斷言，三維“鋅基電池將以更低的成本提供所需的功率和續(xù)航里程” 。“它們將更輕或更遠、更安全且可回收。”

金屬空氣電池的缺點之一是它們對腐蝕的敏感性。這意味著像鋁空氣電池這樣有前途的新方法可能會很快失去存儲的電荷。研究人員最近在《科學》雜志上報道了一種使用油作為緩沖劑來減少腐蝕的腐蝕抑制方法。該方法也可能適用于鋅空氣電池，從而延長其保質(zhì)期。

支持者斷言，如果這些和其他努力取得成功，輕便、緊湊的鋅和鋁空氣電池可以為電動汽車提供備用電源。

與此同時，特斯拉繼續(xù)提高其位于內(nèi)華達州的 Gigafactory 和計劃在中國的電池工廠的鋰離子電池產(chǎn)量——特斯拉和電池合作伙伴松下聲稱約占全球電動汽車電池產(chǎn)量的 60%。當代安培科技有限公司 (CATL) 等中國競爭對手也在投入數(shù)十億美元，努力成為中國的松下。成功的關(guān)鍵是利用國內(nèi)對電動汽車不斷增長的需求。

增壓基礎(chǔ)設(shè)施

特斯拉、保時捷和其他電動汽車競爭對手在增壓基礎(chǔ)設(shè)施上投入巨資，目標是讓電動汽車電池的充電速度與加油一樣快。其他方法正在出現(xiàn)，最終可能允許電動汽車在旅途中充電。

例如，美國能源部橡樹嶺國家實驗室在 10 月宣布，研究人員已經(jīng)展示了一種用于電動汽車的 120W 無線充電系統(tǒng)。Oak Ridge 工程師聲稱其功率是以前無線充電技術(shù)的六倍，這代表了該實驗室所聲稱的“在充電時間上邁出了一大步，可與加油站加油的速度和便利性相媲美。”

Oak Ridge 研究人員展示了一個20 kW 的無線充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)正在針對送貨卡車等應(yīng)用進行修改。該研究由美國能源部車輛技術(shù)辦公室贊助，并在橡樹嶺實驗室的國家交通研究中心進行。

下一步是將電力傳輸水平擴大到 350 kW，同時探索“動態(tài)無線充電方案”，其中安裝在道路下的無線充電板可以自動為電動汽車充電。

“目標是在高速公路上進行動態(tài)充電，”實驗室電力電子和電機組的項目負責人 Veda Galigekere 說。

無線充電架構(gòu)從電網(wǎng)獲取能量并將其轉(zhuǎn)換為高頻交流電。由此產(chǎn)生的磁場可用于跨大氣隙傳輸電力。研究人員說，一旦轉(zhuǎn)移，它就會轉(zhuǎn)換回直流電并存儲在車輛的電池中。

“無線充電是交通電氣化的關(guān)鍵支持技術(shù)，因為它安全、方便且高效，”橡樹嶺電氣與電子系統(tǒng)研究部的 Omer Onar 補充道。