大多數(shù)公眾以及工程師都會定期處理可充電電池，但它們是手持設備和小家電中相對較小的電池，容量在 mA-hr 范圍內(nèi)。但那里還有另一個世界，一個更大的電池，例如用于 HEV 和 EV 的電池，它對生產(chǎn)和材料要求產(chǎn)生巨大影響。

就混合動力汽車 (HEV) 和電動汽車 (EV) 而言，使用鋰離子電池，可在功率、能量密度、效率和環(huán)境影響之間取得最佳平衡。但同時，鋰離子電池也是易損壞和危險的，而汽車環(huán)境又相當棘手、難以應付?；旌蟿恿ζ嚭碗妱悠嚨碾娮赢a(chǎn)品面臨的挑戰(zhàn)是，彌補要求苛刻的汽車環(huán)境和電池敏感性之間的差距。汽車環(huán)境的苛刻和電池的敏感堪稱地獄中的絕配。

考慮到汽車對能量、功率和環(huán)境的要求，安全、可靠地使用大型鋰離子電池組絕對不是一個簡單的任務。鋰離子電池以滿充電狀態(tài)或滿放電狀態(tài)工作時，容量會降低?？紤]到循環(huán)往復的充電、組與組之間的差別和不同的環(huán)境條件，每節(jié)電池的容量都會隨著時間推移而降低并產(chǎn)生偏離。因此，電池組要實現(xiàn) 15 年、5000 個充電周期的目標，每節(jié)電池都必須保持在有限的工作范圍內(nèi)工作。

當我看到《華爾街日報》上的一篇文章時，我有一種感覺 ——“特斯拉真的需要 50 億美元的電池嗎?——它談到了特斯拉汽車公司(高端電動汽車制造商)的埃隆馬斯克提出的建設一個估計耗資 50 億美元的巨大電池工廠的提議。這將是一個完整的、自給自足的設施，一側是原材料，另一端是成品特斯拉電池。

其目的是將電池組的成本降低約 30%。如果特斯拉按計劃銷售 500,000 輛汽車(文章沒有說明具體的時間范圍)，其自身的需求將超過所售出的每臺筆記本電腦、手機和平板電腦的總使用量。

這是否具有財務或技術意義，我不能說;如果被問到(即使沒有被問到)，已經(jīng)有足夠多的扶手椅專家提出他們的意見。但文章中的一些數(shù)字確實令人印象深刻：

· 特斯拉 Model S上的電池組額定功率為 85 千瓦時，分析師估計目前的成本在 21,250 美元至 25,500 美元之間。

· 特斯拉去年售出 22,400 輛汽車，是全球最大的電池買家。

· 擬議中的特斯拉工廠的電池產(chǎn)能為 35 GW-hr/年。

文章還點出了一些關于現(xiàn)有大型充電電池工廠的數(shù)字：

· LG化學：600,000 ft 2 (56,000 m 2 );產(chǎn)能為 1.0 GW-hr/年。

· 日產(chǎn)電池：475,000 ft 2 (44,000 m 2 );產(chǎn)能為 4.8 GW-hr/年。

· A123 電池：291,000 英尺2 (930,000 m 2 );產(chǎn)能為 0.6 GW-hr/年。

我從來沒有考慮過以 W-hr/year 容量為單位的電池生產(chǎn)——或者在這種情況下是 GW-hr/year——但它實際上在容量、材料要求等方面很有意義。

讀完那篇文章后，我想知道一些嚴重且不那么嚴重的問題：

· 是否有足夠的鋰、鈷和其他關鍵材料來制造所有這些電池?(是的，它們可以被回收，但仍然......)一本很棒的書和真正令人大開眼界的關于我們認為理所當然和需要的各種原材料的是自然的構建塊： 約翰·埃姆斯利(John Emsley)的 AZ 元素指南。

· 所有的電力來自哪里，為這些電池提供首次充電?(它們在電動汽車中，因此需要在客戶購買車輛之前對其進行充電。)

· 當您在 GW-hr/year 范圍內(nèi)時，您需要多大尺寸的“充電器”來為電池充電?

說真的，我們需要這么多電池的影響，從那些幾乎不可數(shù)的小電池到這些更大的電池，都是值得思考的。對于更好地理解這些細胞的好壞行為也有影響，例如波音公司在其夢想飛機中發(fā)現(xiàn)的，以及如何管理他們與適當?shù)碾娮釉O備。

你有沒有見過任何可靠的數(shù)字讓你對大批量、大規(guī)模的設計和生產(chǎn)有了新的，也許是令人不安的看法?