大家都知道純電動汽車這幾年發展迅猛，近期麥肯錫（McKinsey）研究報告也表明，在接下來的十年，純電動汽車的銷量很有可能將以年增幅20%的速度增長。

這對生產動力電池的企業是個幸福的煩惱。煩惱與壓力主要來自成本–整車制造企業正在研發各種高性能或多市場的純電動車來搶占市場，但電池的價格始終是最大的阻礙。許多純電動汽車的總價里，動力電池的成本往往占據40%甚至50%。

動力電池成本居高不下的主要原因之一，是電池原材料，也就是現在最普遍采用的鋰離子電池的成本高昂。2018年，鋰和鈷材料的價格波動非常大，它們在一月的時候價格飆升，卻又在年中的時候回落50%。而現在，由于供應有限，價格又提了上來。這兩種金屬都是鋰離子電池關鍵的陰極材料之一，它們的價格提升導致2019年動力電池的價格上漲，讓整車制造企業的成本控制也是雪上加霜。

因為以上原因，許多初創企業正在尋求替代方案–特別是鈷材料的替代方案。美國伊利諾伊一家名為VoltaEnergyTechnologies，于2017年建立的初創企業，正在研究相關操作–研發無鈷的陰極材料。加州大學伯克利分校的研發小組近期也發表了相關的論文。

為什么大家都想少用甚至是不用鈷？因為鈷的來源太不可控。全世界鈷的最大產地是非洲的剛果（金），它的鈷產量占全球所有鈷的60％以上。中國每年約80%-90%的鈷原料來自于剛果（金），歐美國家大部分鈷原料同樣來自于這個國家。但問題是，這個國家嚴重的腐敗與政治問題很有可能導致重要時刻無法按合同提供原料。另外剛果（金）的嚴重童工問題也是一大負面點，我們所用的鈷原料基本都是兒童一點一點手工開采的。還有一個不可控的，是2018年剛果（金）宣布金屬鈷為“戰略礦物”，兩次上調稅率，將其稅率由此前不到3%大幅調升至10％，并且以后不排除進一步上升其稅率的可能。

改變陰極材料不代表電池性能的下降，實際上現在研發替代鈷方案的多家初創企業和研究機構所設定的目標，是既要消除鈷的影響，又要提高電池性能。

削減成本的另一個方向是將動力電池中的石墨換為硅。實際上，這兩種材料不像鈷，都是自然界非常多的材料，但硅仍然比石墨便宜30%。不僅如此，大家競爭研發硅替代石墨的另一個主要原因還在于，硅能夠承載的鋰元素比石墨高七倍，這也表示硅電池能夠有更大的能量密度。美國人稱之為Game-changer，因為如果此技術研發成功，將是對動力電池大大的提升，既能降低成本，又能增加續航里程。

除此之外，科學界還將目光跳過了鋰離子電池的范疇，放到了固態電池上。固態電池與鋰離子電池不同點在于，它是一種使用固體電極和固體電解質的電池。鋰離子電池被許多人認為已經到達極限，即使在十年二十年的時間范圍來看，最多有一定百分比的性能增長，顛覆性增長是不可能的，所以固態電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。

但固態電池近年也遭受了許多質疑，這里我們不詳細描述，但可以肯定的是，暫時來說，固態電池的成本更加高昂，工業化難度更高，十年內不可能成為更優的選擇。