开过新能源车的朋友都会发现，新能源车除了在环保方面更加出色，在其他方面也非常出色。电机几乎没有什么噪音；能够快速响应司机的指令；充电成本也远远比烧油便宜的多；新能源车只有很少的活动部件，维护成本也更低。

那为什么经过几年的发展，除了一些城市的政策导向影响，新能源车的发展并没有达到想象的增长速度呢？

问题还是出在电池的身上。电池便携后极大的改变了了我们的生活，但是它仍然受到物理原则的限制。1799年人类发明第一块电池，自此之后的200多年，科学家们不断研究，但是功率、能量和安全仍像三座大山，挡在人们面前。

功率的挑战

先来一个定义，在这里我们把能量释放的速度，叫做功率。在我们使用的电池中，最常见的化学物质是锂离子。大多专家认为，在未来10年甚至更长的时间内，没有其它化学物质可以击败锂离子。锂离子电池有两个电极（阴极和阳极），还有一个分离器（一种传导离子而非电子的材料，可以防止短路），分离器放在中央，还有电解液（通常是液体），它让锂离子在两极之间来回流动。当电池充电时，离子从阴极流向阳极，当电池放电时，离子向相反的方向移动。

从本质上讲，电池的功率是由处理速度的快慢决定的。要想加快速度没有那么简单。将锂离子从阴极中抽取，如果速度太快，层会受损。正因如此，手机、笔记本、电动汽车使用时间越长，电池寿命也全变短。每一次充电放电，都会让电池变得脆弱。

现在，人们正在寻找更好的化学物质解决这一难题，但到目前，还没有能够进行商用的新技术。

能量的挑战

Model 3自发布伊始，就自带了“便宜”的标签——当然是相较于特斯拉家族的其他车型。其中电池的成本从2010年的1200美元每千瓦时降到了175美元每千瓦时。即使这样，model 3的电池成本仍然占全车成本的25%。

按照美国能源部计算，一旦电池的成本降到125美元每千瓦时的时候，市场在经济方面更可能会更倾向于新能源车，而非燃油车。要想达到这一转折点，目前最有效的办法就是增加电池密度。比如在商用领域，NMC811是目前能量密度最高的电池阴极，能量密度提升了10%。但这还不够，未来的机会可能会是在阳极。

安全的挑战

为了充入更多的能量，对分子进行修补，可能会影响安全。自发明以来，锂离子电池总是因为起火引起麻烦。1990年代，加拿大Moli Energy开始将锂铁电池用于手机，正式商用，不过到了现实世界，电池存在起火隐患，Moli被迫召回产品，最终公司申请破产。公司一些资产被中国台湾企业收购，Moli自己现在仍然打着E-One Moli Energy的品牌名义销售锂电池。

锂离子电池仍然有起火隐患，因为它们大多都用易燃液体作为电解质。真是不幸，液体能够轻松运输离子，但它们却容易起火。有一种办法就是使用固态电解质。不过固态电解质也有其它缺点。固体更坚硬，你不妨想象一样，将骰子扔进水里和沙里，在水中它接触的表面会比沙子多很多。

写在最后

虽然资本流向在一定程度上推动着技术的发展，但是就电池研发这一领域来说，前方的路着实有些艰难，毕竟在材料科学领域取得突破并不是一件容易的事。不过鉴于电池市场的前景广大，现在瞄准这一领域的科学家也越来越多。我们不妨不急着站队，先安静的观察一下电池未来的发展如何。

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