大多数公众以及工程师都会定期处理可充电电池，但它们是手持设备和小家电中相对较小的电池，容量在 mA-hr 范围内。但那里还有另一个世界，一个更大的电池，例如用于 HEV 和 EV 的电池，它对生产和材料要求产生巨大影响。

就混合动力汽车 (HEV) 和电动汽车 (EV) 而言，使用锂离子电池，可在功率、能量密度、效率和环境影响之间取得最佳平衡。但同时，锂离子电池也是易损坏和危险的，而汽车环境又相当棘手、难以应付。混合动力汽车和电动汽车的电子产品面临的挑战是，弥补要求苛刻的汽车环境和电池敏感性之间的差距。汽车环境的苛刻和电池的敏感堪称地狱中的绝配。

考虑到汽车对能量、功率和环境的要求，安全、可靠地使用大型锂离子电池组绝对不是一个简单的任务。锂离子电池以满充电状态或满放电状态工作时，容量会降低。考虑到循环往复的充电、组与组之间的差别和不同的环境条件，每节电池的容量都会随着时间推移而降低并产生偏离。因此，电池组要实现 15 年、5000 个充电周期的目标，每节电池都必须保持在有限的工作范围内工作。

当我看到《华尔街日报》上的一篇文章时，我有一种感觉 ——“特斯拉真的需要 50 亿美元的电池吗?——它谈到了特斯拉汽车公司(高端电动汽车制造商)的埃隆马斯克提出的建设一个估计耗资 50 亿美元的巨大电池工厂的提议。这将是一个完整的、自给自足的设施，一侧是原材料，另一端是成品特斯拉电池。

其目的是将电池组的成本降低约 30%。如果特斯拉按计划销售 500,000 辆汽车(文章没有说明具体的时间范围)，其自身的需求将超过所售出的每台笔记本电脑、手机和平板电脑的总使用量。

这是否具有财务或技术意义，我不能说;如果被问到(即使没有被问到)，已经有足够多的扶手椅专家提出他们的意见。但文章中的一些数字确实令人印象深刻：

· 特斯拉 Model S上的电池组额定功率为 85 千瓦时，分析师估计目前的成本在 21,250 美元至 25,500 美元之间。

· 特斯拉去年售出 22,400 辆汽车，是全球最大的电池买家。

· 拟议中的特斯拉工厂的电池产能为 35 GW-hr/年。

文章还点出了一些关于现有大型充电电池工厂的数字：

· LG化学：600,000 ft 2 (56,000 m 2 );产能为 1.0 GW-hr/年。

· 日产电池：475,000 ft 2 (44,000 m 2 );产能为 4.8 GW-hr/年。

· A123 电池：291,000 英尺2 (930,000 m 2 );产能为 0.6 GW-hr/年。

我从来没有考虑过以 W-hr/year 容量为单位的电池生产——或者在这种情况下是 GW-hr/year——但它实际上在容量、材料要求等方面很有意义。

读完那篇文章后，我想知道一些严重且不那么严重的问题：

· 是否有足够的锂、钴和其他关键材料来制造所有这些电池?(是的，它们可以被回收，但仍然......)一本很棒的书和真正令人大开眼界的关于我们认为理所当然和需要的各种原材料的是自然的构建块： 约翰·埃姆斯利(John Emsley)的 AZ 元素指南。

· 所有的电力来自哪里，为这些电池提供首次充电?(它们在电动汽车中，因此需要在客户购买车辆之前对其进行充电。)

· 当您在 GW-hr/year 范围内时，您需要多大尺寸的“充电器”来为电池充电?

说真的，我们需要这么多电池的影响，从那些几乎不可数的小电池到这些更大的电池，都是值得思考的。对于更好地理解这些细胞的好坏行为也有影响，例如波音公司在其梦想飞机中发现的，以及如何管理他们与适当的电子设备。

你有没有见过任何可靠的数字让你对大批量、大规模的设计和生产有了新的，也许是令人不安的看法?

关键词： 电动汽车 锂离子电池 混合动力汽车