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競逐動力電池“百萬公里”賽道 特斯拉/寧德時代/蜂巢能源準備就緒

來源:電池中國 瀏覽次數(shù):647 發(fā)布日期:2020-06-24

特斯拉市值超越豐田,Space X火箭成功載人飛天,Model 3銷量再創(chuàng)歷史記錄,春風(fēng)得意的特斯拉CEO馬斯克不斷書寫著作為硅谷“鋼鐵俠”的科技傳奇。

最近特斯拉動作不斷,幾乎每件事都牽動著業(yè)界的神經(jīng)。

日前,特斯拉與松下簽署了一項為期三年的定價協(xié)議,協(xié)議涉及松下在內(nèi)華達州超級工廠生產(chǎn)和供應(yīng)動力電池。此外,特斯拉還和全球礦業(yè)巨頭嘉能可簽署協(xié)議,后者每年將向特斯拉提供6000噸的鈷用于在特斯拉新工廠內(nèi)生產(chǎn)鋰電池。據(jù)悉,特斯拉準備在德國勃蘭登堡州建設(shè)的新工廠和其他制造基地內(nèi)將使用嘉能可的鈷;其中,特斯拉中國(上海)的工廠已經(jīng)使用。

眾所周知,特斯拉與松下的關(guān)系很微妙,特斯拉一直在試圖擺脫對松下電池的依賴,并向LG化學(xué)和寧德時代采購電池,而如今又與松下簽署長年供貨協(xié)議;特斯拉一直宣稱要制造無鈷電池,如今又要向嘉能可大規(guī)模采購鈷。

這一點都不奇怪,馬斯克向來不喜歡按套路出牌。

除了這兩樁事,還有一件廣受關(guān)注的就是特斯拉電池日。不過關(guān)于舉辦的時間,馬斯克卻不斷跳票。日前,馬斯克在推特上表示,原定于7月7日的電池日又推遲了,暫定于9月15日召開特斯拉年度股東大會和電池日活動。

馬斯克表示,特斯拉的這次活動將包含一次“電芯生產(chǎn)系統(tǒng)之旅”。據(jù)報道,馬斯克所指的很可能是特斯拉在弗里蒙特工廠內(nèi)所建立的電芯生產(chǎn)線。

據(jù)了解,特斯拉預(yù)計將在“電池日”活動上,公布其“百萬英里”電池的細節(jié)。根據(jù)外媒報道來看,這種電池采用新一代“單晶”NMC532正極材料和一種新的先進電解質(zhì),使電動汽車電池的壽命可以實現(xiàn)100萬英里(約合161萬公里)的行駛里程。

從技術(shù)上講,傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝有時會導(dǎo)致鋰基板雜質(zhì)的形成,而降低電池中鋰含量雖然可以減少雜質(zhì)污染,但也會導(dǎo)致電池電化學(xué)性能不佳。對此,特斯拉提交名為“鎳鈷鋁電極合成方法”的專利,修正了鋰與其它金屬的比例,將限制電池材料生產(chǎn)加熱過程中雜質(zhì)的形成。此過程有助于開發(fā)無雜質(zhì)的單晶鎳鈷鋁,新的電極組合使電池可以達到4000多次的充電周期。

關(guān)于這款新型電池,今年5月的時候,就有報道稱特斯拉已經(jīng)對“百萬英里”電池進行了改進,減少了鈷并提高了電池的能量密度,同時也降低電池成本。

據(jù)悉,特斯拉旨在利用其內(nèi)部團隊所開發(fā)的技術(shù)生產(chǎn)電芯,包括JeFF Dahn所領(lǐng)導(dǎo)的位于加拿大的研究實驗室的技術(shù),以及特斯拉最近通過收購Maxwell所獲得的技術(shù)。特斯拉希望利用這些技術(shù)大規(guī)模自主生產(chǎn)電池,并且將電池的成本下探到每千瓦時100美元以下。

值得注意的是,外媒報道稱,特斯拉的“百萬英里”電池將首先在中國推出,與寧德時代(CATL)合作生產(chǎn),然后將在北美等其他市場推出。據(jù)悉,現(xiàn)階段特斯拉車型所使用的電池壽命僅約為50萬公里,遠沒達到160萬公里?!鞍偃f英里”電池生產(chǎn)之后,意味著特斯拉電動車的使用壽命將會比現(xiàn)有壽命延長至少兩倍。

特斯拉和寧德時代的關(guān)系近期確實打得火熱。6月10日,寧德時代表示,公司將發(fā)布循環(huán)充電總續(xù)航可達200萬公里、壽命達16年的電池,目前已經(jīng)可以接受訂單并進行生產(chǎn)。有傳言稱,寧德時代該款電池將獨供特斯拉。但寧德時代表示,目前只要下訂單,就可以生產(chǎn)。換言之,該電池供貨不限于特斯拉。

據(jù)了解,寧德時代自修復(fù)長壽命電池技術(shù)的核心在于減緩容量衰減速度,即控制活性鋰消耗速度。而電池容量衰減跟正極、負極、電解液均有關(guān)系。

在正極,新技術(shù)通過自休眠鈍化膜技術(shù)降低存儲過程活性,使用時再激活,從而極大地減少了正極材料在循環(huán)和存儲過程中的副反應(yīng)。在負極,新技術(shù)通過低鋰耗技術(shù)顯著增強了負極材料的表面穩(wěn)定性和體相穩(wěn)定性,大幅減少電芯使用過程中的活性鋰消耗,達成超長壽命的性能需求。同時,仿生電解液技術(shù)能夠根據(jù)電芯的不同生命周期內(nèi)成膜的需求,展現(xiàn)出自適應(yīng)的保護特性,提升電芯的循環(huán)和存儲性能。

不過,百萬英里電池也并不只有特斯拉和寧德時代在“玩”。

今年5月,據(jù)外媒報道,通用汽車正在開發(fā)一款使用續(xù)航可以達到100萬英里的電動車電池已接近成功。不過,通用汽車方面并未給出生產(chǎn)百萬英里電池的具體時間表。今年3月,通用汽車在沃倫技術(shù)中心發(fā)布了第三代電動車平臺及Ultium電池,該電池在豎直方向和水平方向上均可排布,有利于優(yōu)化電池能量儲存與整車布局。據(jù)悉,通用汽車計劃生產(chǎn)自己的電池和電池組,就像特斯拉一樣。

此外,蜂巢能源近期也展示了其研發(fā)的壽命達百萬公里的電池。據(jù)悉,蜂巢能源的無鈷電池,第一款產(chǎn)品容量為115Ah,電芯的能量密度為245Wh/kg,可以搭載于目前大部分的純電平臺,可實現(xiàn)15年120萬公里質(zhì)保,預(yù)計2021年6月推向市場。

不過,對于巨頭們推出的所謂“百萬公里”電池,也有業(yè)內(nèi)分析認為,百萬公里續(xù)航電池是技能的前進,但概念自身有點噱頭,說白了其實便是延伸電池的壽數(shù),字面上叫百萬公里續(xù)航。一般的電池在退役之前能支撐幾十萬公里,用一些技能改進手法把電池壽數(shù)增加了,是比較慣例的電池改造動作。

無論如何,技術(shù)的不斷進步總是件好事。

標簽:  動力電池
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