作者：电动分析员1

1月1号，一辆特斯拉Model S电动车在挪威一家特斯拉超级充电站（Supercharge）充电过程中起火。起火之前车主去旁边的便利店打发时间，没过几分钟汽车就起火了。好在没有人受伤。目前特斯拉正在进行全面调查。

看起来每次特斯拉电动车起火都会制造新闻（别的汽车厂家绝对没有这种待遇）。我们来数一下：在西雅图附近一辆Model S撞上路上的一个金属块后起火；墨西哥撞车事故；田纳西撞车事故；加州充电桩事故；多伦多自燃事故和这次超级充电站事故。尽管如此，电动车在一些指标上看起来还是比传统汽车安全，比如每10亿英里的起火事故数量。

特斯拉之所以如此引人关注，一方面是因为它可以代表快速发展的电动车技术。电动车新就新在用电池驱动。

锂离子电池里面有不少化学物质。其中包括下面两类：一是有机溶剂，也可以称为燃料；二是处于充电状态的正极材料，它可以作为氧化剂，也就是燃料燃烧需要的氧化剂。现在我们能看出来了，这里有燃料，还有氧化剂。所以一旦有足够的热量，电池可能起火。

大家先别太担心。不管怎么说，锂离子电池在我们的日常生活中已经用了25年。绝大多数人已经离不开电池了，比如说手机、笔记本电脑、平板电脑等等。我们只是需要让电池在正常条件下工作。

在滥用情况下，比如冲压、穿刺、短路、过放、过充和高温等，电池会发生短路并产生大量热量。极端一点，电池温度会开始不可控的上升，发生热失控。

还有一点：电池内部可能存在锂枝晶生长。

电池行业追求高能量密度，这样电动车可以跑得更远。（我们主页上有一些电池比能量的数据）厂家一个可以使用的方法是往电池里加入尽量多的电极活性材料。这样做的结果是，负极开始难以消火从正极过来的锂离子，尤其是在快速充电的情况下。这些过剩的锂离子开始在负极表面形成枝晶。枝晶可以生长到正极一侧，引起电池内部短路，产生热量。

特斯拉超级充电站可以用40分钟把一个85千瓦时（度电）的电池包从10%充到80%。单从时间上来看，40分钟并不快。日产聆风（LEAF）可以用30分钟充到80%；微宏电池可以在15分钟内满充（我们主页上有一些快速充电的数据）。不过从功率和能量上讲，超级充电器相当厉害了。120千瓦去充85千瓦时的电池包。这么大瓦数单算电路电池内阻发热这块就不小了。（当然，电动车一般都装有冷却系统。）在电路发热的基础上，如果电池包内部的单体电池处在滥用条件下并且产生足够多的热量，加上电池内部的燃料和氧化剂，热失控是可能发生的。

所以，我们可以想象，电池管理系统是电动车一个核心的关键技术。它要控制数百甚至几千只单体电池在正常条件下运行，而每个单体电池都存在细微的差异。而且，电池管理系统要控制的是能量很高的电池包，单说存储的电能就是手机电池的成百上千倍。

目前为止电动汽车技术做得很可以。日产聆风和特斯拉Model S在2015年6月都超过了10亿英里的累积驾驶里程。

十多年前苹果公司用姚明做了个广告，和小矮人维恩-特洛耶配戏宣传当时超大屏幕17寸和超小屏幕12寸的笔记本电脑。广告的意思是苹果推出了一个大家伙和一个小家伙。现在，苹果又来个一个大家伙和一个小家伙。这次的大家伙是一辆电动车（准备中），小家伙当然是苹果手表。

先说说大家伙电动车。

现在到处都可以看到苹果开发电动车的传闻。特斯拉（Tesla）汽车公司的老板埃隆马斯克还公开说，苹果做电动车是一个公开的秘密。2019年可能是苹果汽车面市的年份。现在这个项目的内部名称叫Titan。（确实是大家伙）

我们是在2014年晚些时候开始听说苹果开发电动车的消息的。之后传出了好几家苹果的合作伙伴，比如说宝马，特斯拉和法拉第未来（Faraday Future）。

有传闻说苹果汽车会基于宝马i3电动车进行设计。这两家公司一直有很多合作关系。比如在2004年宝马就将苹果iPod产品整合到汽车音响系统中。但也有消息说苹果这款电动车会是厢式旅行车（minivan）。大众在今年一月初在美国拉斯维加斯的大型消费电子展（Consumer Electronics Show，CES）上展出了BUDD-e电动厢式旅行概念车。克莱斯勒也将在今年9月份开始销售Pacifica插电混合动力厢式车。那么，这种厢式旅行车会是未来的一个热点车型吗？

关于苹果汽车的设计，网上可以找到很多版本。比如在Dailymail.co 和Infolinenews.com 上。

网上还有传闻说苹果对特斯拉的电动汽车技术感兴趣，有可能收购特斯拉。甚至给出了一个一千亿美元的收购价签。

关于法拉第未来，大家也在议论它会不会是苹果电动车项目的一个伪装公司。这家初创公司刚刚在美国消费电子展上推出了一款概念车FFZero1电动超跑。乐视创始人贾跃亭应该是法拉第未来的投资人。而且这家公司的技术核心可能是允许新车型进行快速开发的可移植平台架构技术（Variable Platform Architecture）

另一条最近的消息是斯蒂夫泽戴斯基（Steve Zadesky）- 苹果电动汽车项目负责人和公司副总裁 – 在1月22日宣布因为个人原因，未来将离开苹果。斯蒂夫已经在苹果工作了16年。之前他曾经在福特工作。

尽管传闻满天飞，苹果官方还没有正式证实它的汽车项目，更不要提任何的车型细节了。不过苹果这个能动的大家伙还是很让人期待的。

再说说那个小家伙。

面市以来，苹果手表已经售出了差不多700万个。我挺喜欢它。它能提醒我坐久了起来站会，能设置日程表，能给朋友打电话，当然还能看时间。这些都不用掏手机了。

我自然还关心它用什么样的电池。现在像智能手表这样的可穿戴设备发展迅速，已经带动了相关电池产品形成一个不小的市场。38毫米的苹果手表用的是一块205毫安时的锂离子电池。42毫米的大一些，是246毫安时。到现在我的苹果手表待机时间还不错，用了一天还有75%左右的电量。充电时间是1.5小时到80%，2.5小时到100%。网上的数据估计能量密度在450瓦时/升。（我们主页上有不同电池能量密度的数据）

关于可穿戴设备的电池产品，松下还在开发针状（小号的圆柱型）锂离子电池。在2014年10月，松下发布了当时世界上最小的针状电池CG0320。这个电池的直径为3.5毫米，长度为20毫米。比能量为81瓦时/公斤，能量密度为253瓦时/升。松下是特斯拉用的18650圆柱型电池的供应商。另外，三星在开发柔性电池产品。

网上一些报道指出苹果手机电池的供应商是国内的德赛电池，但是德赛官网没有智能手表电池产品的信息。德赛应该还是iPhone的电池供应商之一。

苹果还为春节推出了两款限量版手表，用的是喜庆的红色表带和金银的表壳表扣。售价为2599元起。另外，2代苹果手表应该在今年推出，有可能是在6月的世界开发者大会（WWDC）期间。

最近一些韩国和国内媒体报道特斯拉计划在2016年率先在韩国的济州岛推出Model E。消息称此车型售价在各种补贴前将为35655美元（约合人民币24万元）。相比于低端Model S 60千瓦时（度电）的69900美元的价格，Model E要廉价很多。电池为48kWh。续航里程为320公里。

此款廉价车型的规格和特斯拉即将推出的Model 3很相似。埃隆马斯克称Model 3将在今年3月亮相（有可能是在日内瓦车展期间），然后在2017年开始生产。据我们所知，Model 3的准确电池数据目前还没有公开报道，猜测在50到60kWh之间。电池很有可能来自特斯拉的超级电池工厂。

在2014年，特斯拉曾经计划命名其第三款量产车型（在Model S和Model X之后）为Model E。而且提交了商标申请。福特在几个月后也提交了同样的商标申请。后来特斯拉撤回了此申请，而福特保持了它的商标申请。在这个事件后，特斯拉决定了Model 3这个名字（很有可能用3个横杠来代表3）。

这样的话，媒体报道的济州岛Model E会不会就是埃隆马斯克所指的Model 3？特斯拉会不会在韩国拥有Model E的商标权？美国和韩国都是商标国际注册马德里协议成员国。这意味着在美国的商标申请方或商标权所有方，可以选择向美国专利局进一步申请其商标在80个成员国的所有权。如果福特或其它公司没有申请或拥有Model E在韩国的商标权的话，特斯拉的确有可能拥有Model E在韩国的商标权。

可能现在下定论还为时尚早。希望特斯拉和它的韩国分公司会发布进一步消息。也许媒体报道用的“推出”指的只是开始接受订单，Model E实际上是Model 3。这样就和埃隆马斯克的说法一致了。

另外，我们可以看看35655美元的售价和48kWh的电池是不是与Model 3发布时一致，毕竟目前还没有见到具体的Model 3的定价和电池相关的信息。

特斯拉在未来还用可能进一步推出Model 3跨界版（crossover）和Model Y！

特斯拉公司（Telsa）在2015年7月宣布Model S的三项计划：70 kWh后轮驱动车型发布，P85D新增极速驾驶（Ludicrous）模式，85 kWh车型可以升级至90 kWh。

这里我们想讨论的是这个90 kWh的电池。升级后，续航里程可以增加约6%。特斯拉CEO埃隆马斯克宣布这个电池在负极里加入了硅材料，还说这只是锂离子电池使用硅负极的一小步。但这一步也创造了历史。之前还没有任何电动车的电池里用到了硅。

为什么硅负极受到这么大的关注？这是因为硅可以为车用锂离子电池带来质变。比如，美国先进汽车联盟（USABC）发布了2020年电动汽车电池的目标。为了安抚消费者对电动汽车的里程焦虑，单体电池的比能量要达到350 瓦时/公斤，电池包的比能量要达到235瓦时/公斤。

目前锂离子电池使用的石墨负极不可能实现这些目标。据我们所知，单纯使用石墨负极，公开产品的比能量小于250瓦时/公斤（松下3400毫安时的NCR18650B的比能量为243 Wh/kg）。美国亚贡嘎（Argonne）国家实验室的计算数据显示只使用石墨负极的电池包，能量密度不能超过200瓦时/公斤。

硅负极可以实现2020年的目标。原因在于1克硅可以储存3578毫安时的电量，而1个石墨只能存储373毫安时。我们知道电池的能量就是电量和电压的乘积。所以硅负极锂离子电池的能量密度要高。需要指出的是，电池里还有其它组分占份量，如电解液，封装材料和电源管理系统等，所以10倍的比容量不能直接等同于10倍的比能量。我们主页上有一些比能量的电池指标追踪数据。

科研界在80年代首先发现了硅负极的高比容量。目前使用的纳米粉体方案是中科院物理所李泓研究员等人在1999年提出的。但目前硅还没有实现大规模的推广应用。主要问题是硅的高比容量意味着在充放电过程中吸纳/吐出大量的锂离子，产生280%的体积变化，导致硅在电池里极不稳定。使用硅做负极的锂离子电池在大批量生产的层次还未见满意的循环寿命。松下曾计划在2012年量产4000毫安时18650硅基锂离子电池，但直到今天我们也没有见到相关产品。

目前的做法是在石墨负极里掺入少量硅（不如5-10%），这种电池仍可获得不错的循环寿命。这可能也是特斯拉的做法。

特斯拉代表了18650车用电池的流派。特斯拉目前85 kWh的电池包使用的是松下3100毫安时NCR18650A。此电池用的是三元系镍钴铝NCA正极和石墨负极。2012年推出的3400毫安时NCR18650B使用的相同正负极。

之后可能的三个18650电池（3400毫安时NCR18650BF，3500毫安时NCR18650GA，3600毫安时NCR18650G）可能含有硅（应该是氧化硅）。我们主页上有一些电池容量的指标追踪数据。

NCR18650BF比NCR18650B轻2g，标称容量和电压一样。这样比能量为248瓦时/公斤，比NCR18650B增加2%。NCR18650GA的比能量估计为255瓦时/公斤，比NCR18650B增加5%。NCR18650GA的标称容量高，也重一些48.0克。NCR18650G为3600毫安时，重量和个头也比NCR18650GA要低，比能量估算为269瓦时/公斤，比NCR18650B提高11%。NCR18650GA可以在orbtronic.com和fasttech.com买到。NCR18650G可以在keeppower.com买到。需要指出的是，这三个电池在松下官网上都找不到。

其它电池厂家也可能在用硅，比如LG化学的3500毫安时INR18650-MJ1和三星的3500毫安时INR18650-35E。

工信部数据显示，在2015年11月，我国新能源车产量比2014年同期同比增长了5倍，达7.23万辆。这样，在2015年1月到11月期间，新能源车总产量达27.92万辆，较2014年同比增长了4倍！

我国新能源车基本上是电动汽车（包括纯电动汽车和混合动力车）。在国内电动汽车市场上领先的厂商包括比亚迪、吉利、江南和北汽新能源。

火爆的电动车市场对锂离子电池原材料产生了巨大的需求。目前国内的电池需求量可达12.5吉瓦时（1吉瓦时GWh等于1000兆瓦时），但是目前的年产量在5吉瓦时左右，连需求量的一半都达不到。

供需之间的大缺口致使目前市场上一些原材料的价格在过去几个月出现大涨。

比如电解液中的锂盐六氟磷酸锂（LiPF₆），在2015年初的价格为每吨9万，但2015年12月时已经可以看到每吨26万的报价了，涨了接近2倍。这样使得下游的电解液价格也跟着水涨船高，提升了20%到30%。传言电解液行业酝酿在2016年1月将进一步调整价格。粗算1吨LiPF₆可以生产8吨电解液（其它7吨为有机溶剂如碳酸乙烯酯）。

碳酸锂（LiCO₃）是生产正极材料和LiPF₆的主要原料。在2015年9月份的平均价格是每吨5.5万，但是现在的价格达到了每吨12万。3个月的时间就翻番了。美国供应商FMC也在2015年10月将碳酸锂的售价提高了15%。

还有，作为电池关键组件的隔膜材料在2015年的需求量在6.2亿平方米，比2014年增加了36%。价格方面，2015年初的平均价格在每平方米4元，但现在有的下游厂家需要花每平方米8元的价格购买。

在这种旺盛的需求推动下，原材料供应商也在积极扩产。LiPF₆方面，天赐、多氟多和九九久在2016年产能都会翻番。三家总产能将达1.4万吨。尽管这样，在2016年仍然可能存在3000吨的全球供应缺口。碳酸锂方面，四川天齐将提高产能到2.75万吨，江西赣锋将提高产能到1.1万吨。Albermarle雅宝在智利的2万吨基地2016年将开始生产。隔膜方面，沧州明珠在2017年将具有产能1.4亿平方米。辽源鸿图再建4500万平方米的生产线。在另一方面，未来产能过剩的问题也有可能出现。

这一波原材料价格上涨对下游电池和电动车行业的影响还不明朗。以电解液为例，它在电芯的成本中约占15%。如果电解液售价上涨50%，电芯的成本可能增加7.5%。