竞逐动力电池“百万公里”赛道 特斯拉/宁德时代/蜂巢准备就绪

发布日期:2020-06-24  来源:电池中国  作者:马云腾

核心提示:特斯拉市值超越丰田,Space X火箭成功载人飞天,model 3销量再创历史记录,春风得意的特斯拉CEO马斯克不断书写着作为硅谷钢铁侠
 特斯拉市值超越丰田,Space X火箭成功载人飞天,model 3销量再创历史记录,春风得意的特斯拉CEO马斯克不断书写着作为硅谷“钢铁侠”的科技传奇。
 
最近特斯拉动作不断,几乎每件事都牵动着业界的神经。
 
日前,特斯拉与松下签署了一项为期三年的定价协议,协议涉及松下在内华达州超级工厂生产和供应动力电池。此外,特斯拉还和全球矿业巨头嘉能可签署协议,后者每年将向特斯拉提供6000吨的钴用于在特斯拉新工厂内生产锂电池。据悉,特斯拉准备在德国勃兰登堡州建设的新工厂和其他制造基地内将使用嘉能可的钴;其中,特斯拉中国(上海)的工厂已经使用。
 
众所周知,特斯拉与松下的关系很微妙,特斯拉一直在试图摆脱对松下电池的依赖,并向LG化学和宁德时代采购电池,而如今又与松下签署长年供货协议;特斯拉一直宣称要制造无钴电池,如今又要向嘉能可大规模采购钴。
 
这一点都不奇怪,马斯克向来不喜欢按套路出牌。
 
除了这两桩事,还有一件广受关注的就是特斯拉电池日。不过关于举办的时间,马斯克却不断跳票。日前,马斯克在推特上表示,原定于7月7日的电池日又推迟了,暂定于9月15日召开特斯拉年度股东大会和电池日活动。
 
马斯克表示,特斯拉的这次活动将包含一次“电芯生产系统之旅”。据报道,马斯克所指的很可能是特斯拉在弗里蒙特工厂内所建立的电芯生产线。
 
据了解,特斯拉预计将在“电池日”活动上,公布其“百万英里”电池的细节。根据外媒报道来看,这种电池采用新一代“单晶”NMC532正极材料和一种新的先进电解质,使电动汽车电池的寿命可以实现100万英里(约合161万公里)的行驶里程。
 
从技术上讲,传统的生产工艺有时会导致锂基板杂质的形成,而降低电池中锂含量虽然可以减少杂质污染,但也会导致电池电化学性能不佳。对此,特斯拉提交名为“镍钴铝电极合成方法”的专利,修正了锂与其它金属的比例,将限制电池材料生产加热过程中杂质的形成。此过程有助于开发无杂质的单晶镍钴铝,新的电极组合使电池可以达到4000多次的充电周期。
 
关于这款新型电池,今年5月的时候,就有报道称特斯拉已经对“百万英里”电池进行了改进,减少了钴并提高了电池的能量密度,同时也降低电池成本。
 
据悉,特斯拉旨在利用其内部团队所开发的技术生产电芯,包括Jeff Dahn所领导的位于加拿大的研究实验室的技术,以及特斯拉最近通过收购Maxwell所获得的技术。特斯拉希望利用这些技术大规模自主生产电池,并且将电池的成本下探到每千瓦时100美元以下。
 
值得注意的是,外媒报道称,特斯拉的“百万英里”电池将首先在中国推出,与宁德时代(CATL)合作生产,然后将在北美等其他市场推出。据悉,现阶段特斯拉车型所使用的电池寿命仅约为50万公里,远没达到160万公里。“百万英里”电池生产之后,意味着特斯拉电动车的使用寿命将会比现有寿命延长至少两倍。
 
特斯拉和宁德时代的关系近期确实打得火热。6月10日,宁德时代表示,公司将发布循环充电总续航可达200万公里、寿命达16年的电池,目前已经可以接受订单并进行生产。有传言称,宁德时代该款电池将独供特斯拉。但宁德时代表示,目前只要下订单,就可以生产。换言之,该电池供货不限于特斯拉。
 
据了解,宁德时代自修复长寿命电池技术的核心在于减缓容量衰减速度,即控制活性锂消耗速度。而电池容量衰减跟正极、负极、电解液均有关系。
 
在正极,新技术通过自休眠钝化膜技术降低存储过程活性,使用时再激活,从而极大地减少了正极材料在循环和存储过程中的副反应。在负极,新技术通过低锂耗技术显著增强了负极材料的表面稳定性和体相稳定性,大幅减少电芯使用过程中的活性锂消耗,达成超长寿命的性能需求。同时,仿生电解液技术能够根据电芯的不同生命周期内成膜的需求,展现出自适应的保护特性,提升电芯的循环和存储性能。
 
不过,百万英里电池也并不只有特斯拉和宁德时代在“玩”。
 
今年5月,据外媒报道,通用汽车正在开发一款使用续航可以达到100万英里的电动车电池已接近成功。不过,通用汽车方面并未给出生产百万英里电池的具体时间表。今年3月,通用汽车在沃伦技术中心发布了第三代电动车平台及Ultium电池,该电池在竖直方向和水平方向上均可排布,有利于优化电池能量储存与整车布局。据悉,通用汽车计划生产自己的电池和电池组,就像特斯拉一样。
 
此外,蜂巢能源近期也展示了其研发的寿命达百万公里的电池。据悉,蜂巢能源的无钴电池,第一款产品容量为115Ah,电芯的能量密度为245Wh/kg,可以搭载于目前大部分的纯电平台,可实现15年120万公里质保,预计2021年6月推向市场。
 
不过,对于巨头们推出的所谓“百万公里”电池,也有业内分析认为,百万公里续航电池是技能的前进,但概念自身有点噱头,说白了其实便是延伸电池的寿数,字面上叫百万公里续航。一般的电池在退役之前能支撑几十万公里,用一些技能改进手法把电池寿数增加了,是比较惯例的电池改造动作。
 
无论如何,技术的不断进步总是件好事。

 
 
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