動力電池及自由模塊

世界正在逐步進入新能源時代，特斯拉電動汽車的橫空出世，對整個汽車能源行業產生了巨大的沖擊，在這里，我們首先解釋一下什么是動力電池。

說起動力電池，中國的老百姓并不陌生，中國也是全世界最早規模化進入電動時代的國家，沒有之一。為什么這么說呢？2015年的統計數據，全中國電動自行車的保有量已突破3億，這種10年的野蠻增長，可謂舉世無雙。對中國的老百姓而言，一輛電動自行車帶來的是極大的便捷性，基本上成為中國老百姓上班、購物、休閑不可或缺的交通代步工具，不管家里有沒有汽車，電動自行車每家必有一到兩輛。能支撐這種交通工具的能源就是動力電池，然而，令人遺憾的是迄今為止，95%以上的電動自行車仍然采用的是傳統的鉛酸電池，這又是為什么呢？

為什么鉛酸電池有如此強大的生命力？

我們來看一下，這張照片就是統治中國的主流電動自行車，其輕摩化的特征，深受百姓的喜愛，幾乎占到所有電動自行車的60%。雖然存在著超速、超重等諸多違反國家標準的問題，但由于電池的不可替代性，其生命力之頑強令人難以想象，中央三次規范企業標準，今民間百姓的根本需求以及強烈反響戛然而止。

而這張照片，就是目前動力鋰電池的主戰場，我們稱之為電動輕便自行車，動力鋰電池已基本統治這類車型，這類車型雖然種類多，但占到電動自行車總比例不足5%，那么動力鋰電池為什么延伸不到其他的車型呢？其實你仔細觀察就會發現，這里車型所用的鋰電池都是一車一設計，涵蓋面狹窄，每一款鋰電池系統只能應對一款車型，原來這才是根本原因。

動力電池就不能像鉛酸電池一樣實現自由串并聯？就做不到模塊化和標準化嗎？答案是曾經做不到，今天做得到。究其原因，我們來認真分析一下。

鉛酸電池的發明近200年，技術已經成熟，人們也非常清楚鉛酸電池的危害性，鉛作為一種高度污染的重金屬，如果吸入人體，終生排泄不了，在2008年就統計過，中國十歲以下的兒童80%不同程度的鉛中毒。可能老百姓還不知道，鉛酸電池壽命很短，只有一百多次，行業界為了增加其壽命，還在其中摻了部分金屬鎘，在充電的過程中會揮發出有毒物質，這其實是行業潛規則，順便提醒一下，你的電動自行車充電的時候請不要放在家里充，要在通風的地方。可能老百姓更不知道的一點是，鉛酸電池廢舊回收是需要成本的，今天電池以舊換新的時候，商家還會花一點錢從你手上買廢舊電池，事實上是倒掉其中的硫酸后，處理一下，重新賣回市場，硫酸如果倒在泥土中，100年內將寸草不生，曾經震驚中外的血鉛事件，根本原因就在這里，我們姑且不論環境上面的危害，這也就是為什么很多老百姓會發現，電動車原裝的電池一般能使用一年多，而換一組新電池之后，只有三個月到六個月的壽命，原因是你買到了二手電池。

那么這樣情況下鋰電池即使成本略高，為什么卻進入不了電動自行車的主流市場呢？只有一個原因，那就是鉛酸電池自由模塊化的設計，帶來的便捷性和標準化。熟悉電瓶車的人會發現，4820電池為例，一輛電瓶車一般四個12伏的鉛酸模塊，構成48伏20安時的標準電動車用電池，鉛酸電池由于沒有安全管理的問題，早就已經實現自由模塊化設計，整個電動自行車行業只有兩個模塊規格，這就是鉛酸電池擁有強大生命力的根本原因。

自由模塊是鋰電池行業長久的夢想

動力鋰電池，顧名思義就是用于交通動力驅動的電源，事實上，2003年，中國首個動力鋰電池生產廠建立以來，就曾經嘗試過采用自由模塊化設計，應對電動車的需求，可惜的是，鋰電池需要安全管理，直流電源各種基礎器件并不支撐這種設計，經過十多年的努力，今天動力鋰電池的管理幾乎全部走下了集中化管理的道路，包括以特斯拉電動汽車為首的一些高端應用，下圖就是特斯拉汽車的電池，每個電池系統總重量達到了900公斤，內部設置有復雜的熱管理系統，試問，一個重達一噸如此復雜的產品如何進行規模化生產？這也是特斯拉電動汽車產能不足的一個原因之一，馬斯克曾有這樣一句玩笑“我們不知道未來的鋰電池用什么方式進行管理，但我們知道肯定不是今天這種方法”。這套系統的綜合成本將近一萬美元，國產電動汽車整車能不能賣到這個價？中國電動汽車該何去何從呢？難道只能靠國家通過貿易壁壘來保護這個產業嗎？