特斯拉马斯克磷酸铁锂电池-特斯拉用的磷酸铁锂电池

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  1. 马斯克曾经想把特斯拉卖给苹果,当时的库克为何毫不犹豫的就拒绝了
  2. 独家 | 宁德时代向特斯拉供应铁锂电池,供货量不少于产能的40%
  3. 电动汽车哪种电池好
  4. 纳米硅线、无钴高镍还是干电极?特斯拉电池日或公布这些新技术
  5. 特斯拉进攻无钴电池,三元锂电池失宠?

文/宋双辉

终于加入了梦寐以求的标普500指数,大家都等着特斯拉股价继续上演暴涨神话,没想到这两天等来的却是特斯拉股价的持续下跌。

自上周五创下历史新高以来,本周特斯拉股价已经下跌了10%,与此同时苹果公司的股价则出现了大涨。与股价波动同时出现的,则是媒体再次曝光了苹果造车的新动向。

特斯拉马斯克磷酸铁锂电池-特斯拉用的磷酸铁锂电池
(图片来源网络,侵删)

先是台湾媒体据说从苹果供应商那里得到消息,明年9月苹果汽车就会亮相,紧接着路透社又从知情人士那里得到了爆料,说苹果汽车最早会在2024年亮相,而且还将搭载非常牛的电池技术,这个技术就是新型的磷酸铁锂电池。

一般蹦出来某个科技公司要跨界造电动车的消息,特斯拉CEO马斯克不会太激动,不过这次轮到苹果,老马明显不淡定了。

在推特上,老马接连曝出了几个猛料,让我等吃瓜群众惊讶不已。

对于路透社关于苹果汽车的报道,马斯克说“这是苹果的汽车团队主动透露给媒体的”,看样子是一场有预谋的show。至于所谓的苹果很牛的电池技术,马斯克说这也是“苹果团队从特斯拉电池日上得到的启发”。

马斯克进一步解释道,特斯拉已经在上海工厂投产搭载了磷酸铁锂电池的车型了,而苹果所谓的使用“单体电池”理论上来讲很不现实,因为电压过低,除非“像特斯拉那样用新的车体结构”,很明显这是在说苹果偷师特斯拉。

可能股价下跌真的让马斯克很不爽,他还接着爆了一个猛料,说2018年特斯拉最难的那段时间,经历着Model?3的生产地狱,感觉快撑不下去了,于是他想寻求苹果的收购,给出的价格不过是现在市值的十分之一,也就是600亿美元左右。

但是苹果的CEO库克连他的面都没见,直接回绝掉了。而两年后特斯拉市值已经达到6000亿美元了,不知道库克有没有后悔当初的决定。

更狠的是,仔细研究一下时间表会发现,2018年特斯拉谋求被苹果收购的那段时间,苹果非但没有伸手拉特斯拉一把,反而撬走了它最重要的高管——高级副总裁兼工程主管道格·菲尔德(Doug?Field),后者在那一年先以陪伴家人为由休长,然后直接跳去苹果加入造车团队了。

这么看,库克拒绝马斯克的求购邀约,原因只有一个,那就是苹果对自己造车很有信心,根本没兴趣收购特斯拉。

知道了这背后的故事,也就能理解马斯克如今diss苹果造车的心理了,在最难的时候被踩一脚,谁都不能轻易翻篇。

至于苹果造车究竟能不能够超越特斯拉,之前我也分析过很多次了,这次听听华尔街分析师们的看法。

以花旗银行和Evercore为代表的怀疑派认为,苹果卖电脑、手机和软件很赚钱,没必要去汽车这种利润率低、投入高的行业瞎搅和。

而大摩和Baird等代表的支持派则认为,智能手机业务已经没啥前途了,苹果不能一棵树上吊死,而汽车无疑是未来智能领域的蓝海。

卖车虽然利润低,但是与之相关的软件行业却有很高的利润,而且当人们在未来越来越依赖智能汽车,在车内度过的时间会越来越多,这些时间都可以被货币化,想赚钱有很多途径。

而且就像长期关注苹果公司的分析师、Loup?Ventures创始人吉恩·蒙斯特(Gene?Munster)所说的,苹果一贯的风格就是,找到已经被竞争对手带热的市场,进入后再对这个市场进行全面革新,最后成为领跑者,就像PC和手机业务一样。

所以苹果很有可能把这一套手段再次在汽车行业上演一遍,也难怪马斯克的反应如此激烈了,因为真正可怕的对手要来了。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

马斯克曾经想把特斯拉卖给苹果,当时的库克为何毫不犹豫的就拒绝了

撰稿 丨编部 编辑 丨麦 子 美编 丨CBEA独耀

磷酸铁锂(LFP)的好, 苹果、特斯拉、大众 都已知道。

据外媒报道,近日多位知情人士透露,苹果公司正在与中国的宁德时代和比亚迪就动力电池供应一事进行谈判。苹果倾向于为其即将推出的电动 汽车 搭载磷酸铁锂电池。

而在不久前,有外媒报道称,特斯拉正与亿纬锂能就供应磷酸铁锂电池进行磋商。

在今年3月举办的大众 汽车 “动力日”(PowerDay)上,大众 汽车 宣布,大众在其入门级车型上普遍使用磷酸铁锂电池,以使电池成本较目前下降约50%。据悉,大众在2023年开始量产搭载磷酸铁锂的入门级车型。

显然,作为国内爆款车型的“标配电池”,磷酸铁锂电池已经火到国外,预计未来会有更多国际车企开始用磷酸铁锂电池。

特斯拉:降本和材料安全,会加大LFP电池使用

实际上,国外车企中,特斯拉是较早使用LFP电池的企业。2020年9月,特斯拉(上海)工厂标准续航版model3开始换装磷酸铁锂电池,随后不久该版本车型全部切换为磷酸铁锂电池。

换装磷酸铁锂电池后,Model 3售价进一步下调,同时续航还有20km左右的增幅。

近日,有知情人士透露,特斯拉(上海)工厂的Model Y 7 月推出磷酸铁锂电池版。

除去成本和安全的考量,特斯拉CEO马斯克还有别的想法在支撑其继续加大磷酸铁锂电池使用的打算。

马斯克此番表态,大概率表明未来特斯拉将在其美国及其它工厂量产的标准续航版Model 3换装磷酸铁锂电池。

值得注意的是,特斯拉还在考虑扩容磷酸铁锂电池供应商,进一步稳定其磷酸铁锂电池的供应保障。

近日,据外媒报道,特斯拉正与亿纬锂能就供应磷酸铁锂电池(LFP)进行磋商。报道称,如果双方达成合作,亿纬锂能将成为继宁德时代之后第二个向特斯拉供应 LFP 电池的中国企业。不过,随后亿纬锂能对此回应称,公司未与特斯拉公司就磷酸铁锂电池做商务沟通,相关报道内容并无根据。

苹果:安全和降本叠加 拟用LFP电池

尽管苹果公司财大气粗,但是苹果擅长以供应链管理著称。为进军电动 汽车 界,有消息称,苹果也在考虑使用更为便宜的磷酸铁锂电池。

据知情人士介绍,苹果倾向于使用磷酸铁锂电池的原因是,“ LFP 使用铁进行生产,而不是价格更高的镍和钴,会使生产成本更低。

消息人士称,目前苹果与宁德时代、比亚迪还处于早期谈判阶段。针对此事,宁德时代和比亚迪都不予置评。

值得注意的是,早在2020年苹果的Apple Car项目曝光后,就有传言称,在电池设计方面,苹果正在研究“MONOCELL”电池设计,而电池材料上,苹果也在考虑使用磷酸铁锂电池,以提升电池和整车的安全性,同时降***造成本。

不过,消息人士称,苹果将在美国建设制造工厂作为选择潜在电池供应商的条件。但考虑到目前中美国际关系以及成本问题,所以上述消息的可行性还有待考证和继续观察。

大众 汽车 :入门级车型将用磷酸铁锂电池

大众 汽车 应该也是磷酸铁锂电池的积极推进者。2020年大众 汽车 斥巨资入股国轩高科,成为国轩高科第一大股东,而国轩高科一直是磷酸铁锂电池的拥趸。据电池中国了解,预计国轩高科会自2023年开始为大众 汽车 配套动力电池,其中产品之一即是磷酸铁锂电池。

在今年3月的大众 汽车 Power Day 上,大众 汽车 发布了电池及能源方案。大众 汽车 表示,大众在电池布局上,涵盖了磷酸铁锂电池、高锰电池、镍钴锰三元电池以及固态电池。

“磷酸铁锂电池最大的优势是成本(较低),续航里程方面稍微有些劣势,但由于其技术成熟且经过充分验证,因此对于低续航里程的车型来说是非常有前途的技术。” 大众 汽车 表示, 2023 年量产成本较目前降低 50% 的标准化电芯,在入门级车型使用磷酸铁锂电池。

此前有分析人士指出,大众 汽车 入股国轩高科,未来国轩高科有望成为大众 汽车 磷酸铁锂电池主要供应商,为大众中国,乃至全球市场批量配套磷酸铁锂电池。

国内市场,磷酸铁锂电池的增长已经非常显著。数据显示,今年1-5月,中国市场动力电池装机量约为41.4GWh,同比增长223.9%。其中三元电池装机量约为24.2GWh,占比为58.5%,同比增长151.7%;磷酸铁锂电池装机量约为17.1GWh,占比约为41.3%,而同比增长高达456.6%,增幅远高于三元电池,且市场占比与三元电池在持续缩小。

中国市场磷酸铁锂电池装机量的持续增长与热销车型主要配套磷酸铁锂版本密切相关,如乘用车中热销的特斯拉Model 3、比亚迪·汉、宏光MINI EV、小鹏P7都有磷酸铁锂版本。

长远来看,随着大众 汽车 、特斯拉在国际市场上对于磷酸铁锂电池车型的推动,磷酸铁锂将不再只在中国市场受欢迎,在全球市场的占比预计也将走高,而中国有着最为完善的磷酸铁锂电池产业链配套体系,国际市场的起量,也会进一步推动中国整个磷酸铁锂电池、材料等产业链的快速发展。

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独家 | 宁德时代向特斯拉供应铁锂电池,供货量不少于产能的40%

当时库克已经开始研发电动汽车了,所以对特斯拉并不感兴趣。近日,特斯拉创始人马斯克的网络发文表示,早前特斯拉遭遇困境的时候,他曾经打算将公司卖给苹果,但苹果公司总裁库克拒绝与他见面,当时的特斯拉只有现在市值的十分之一。而就在马斯克发表类似言论的同时,有媒体报道,苹果研发的电动车即将在明年正式发布,这逼预计的时间要早两年,而且有相关人士表示,苹果汽车这次搭载的是其自主研发的突破性电池,据传是磷酸铁锂电池。

不过马斯克表示,苹果的这种做法很奇怪,而且特斯拉在上海的工厂也在研发磷酸铁锂电池。据悉,这种电池与一般的三元锂电池相比,安全性更高,不会随便着火。而有内部人士指出,这次苹果公司将造车列为?泰坦?,该的主要目的是用?单体电池?设计,,降低电池的生产成本,并且把电动车的续航提升起来。马斯克曾经说过,那段时间是他压力最大的时候,当时model3的量产压力巨大,无论是生产和物流配送,都面临困境,据马斯克自己透露,当时他一直待在工厂,每天超过十几个小时。

苹果公司即将推出电动汽车的消息还是很让人吃惊的,早前虽然一直有人表示苹果在研发汽车项目,但一直都没得到证实,而这次有上游供应商表示,已经接到了苹果的订单,汽车量产即将开始。

这对特斯拉来说可不算个好消息,毫无疑问苹果推出电动汽车肯定会先从美国市场开始,而这段时间以来,特斯拉的销量一直不稳定,特别在欧洲,已经被多家老牌欧洲车企的电动车超越了,未来还面对苹果的竞争,压力更加巨大了。

电动汽车哪种电池好

此前路透报道称,特斯拉(NASDAQ:TSLA)将从宁德时代(300750.SZ)购“无钴电池”。该报道中补充说明,无钴电池是磷酸铁锂电池。特斯拉上海超级工厂官方账号2月22日在某抖音用户下留言,“无钴,不代表一定是磷酸铁锂。”此回复之后被删除。

出行一客独家了解到,宁德时代今年向特斯拉供应的就是磷酸铁锂电池。宁德时代提供的磷酸铁锂电池只用于国产特斯拉Model?3和国产特斯拉?Model?Y。这就是之前市场广泛关注的无钴电池(Cobalt-free?Battery),并不是所谓的新型电池。

至于供货量,出行一客独家了解到,双方初步约定的供货量不少于特斯拉上海超级工厂(一期)规划产能的40%。

除磷酸铁锂产品,出行一客从接近特斯拉电池项目的人士处了解到,宁德时代其他技术路线的量产产品也会陆续向特斯拉提供,并会在明年进入国产特斯拉高配产品中。

之前热炒的无钴电池目前只是宁德时代提供的一个技术方案,尚未达到量产水平。这也意味着今年内国产特斯拉不会装备宁德时代的无钴电池。今年4月特斯拉电池日上是否会公布无钴技术方案仍值得期待。

2019年早些时候宁德时代已开始为特斯拉进行电池测试。此项目为宁德时代最高机密项目。

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。与三元锂电池不同是,磷酸铁锂电池不含镍、钴等元素。与三元锂电池体系中的无钴电池概念并不相同。

三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料锂电池。根据镍钴锰或镍钴铝三种元素配比量不同,可大致分为333、532、622、811等。当钴的使用降到0时,可以称为无钴电池。

关于供货量及周期,具体的购情况特斯拉会根据自身需求以订单方式确定,协议未对特斯拉的购量进行强制约束,最终销售金额须以特斯拉发出的购订单实际结算为准。供货时间为2020年7月1日至2022年6月30日。

中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会研究部发布的统计数据显示,2019年中国动力电池装机量约62.2吉瓦时。宁德时代装机量为31.71吉瓦时,出行一客了解到,特斯拉订单量相当于宁德时代2019年装机量的很大一部分。

此订单对于特斯拉来说是完成国产化承诺的重要一步,要获得中国进一步支持,就要扶植中国本土企业。同时,也可以控制成本,选择最优的成本解决方案。

对于宁德时代来说,特斯拉是全球新能源汽车领军者,此订单不仅能为宁德时代带来可观的经济利益,对其国际化加速也大有益处。同时,该订单能帮助宁德时好市值管理。

上海临港特斯拉超级工厂项目(一期)建成后年产15万辆纯电动整车,生产车型包括Model?3和Model?Y。2020年1月7日,马斯克(Elon?Musk)在上海参加了中国制造Model?Y项目启动仪式。

在宁德时代供货之前,国产特斯拉用的是韩国LG生产的NCM(镍钴锰)811圆柱三元锂电池。

根据封装外形不同,又可细分为圆柱、方形、软包。圆柱电池发展时间久,技术成熟,标准化程度较高。但理论能量密度比方形、软包低。同时,一辆车要搭载几千节电池,对热管理系统有较高要求。特斯拉海外版用的就是该电池。

与LG供应的圆柱电池不同,宁德时代将向国产特斯拉供应方形电池。方形电池结构简单,生产工艺不复杂。相较于圆柱来说,理论能量密度会更高。但需要定制化设计,标准化程度较低。

软包电池在结构上用铝塑膜包装,体积更为纤薄。理论能量密度是三种封装形式中最高的。劣势是需要复杂的电池控制系统来保持电池工作稳定,而且电芯型号较少,开发新型号电芯成本高。

由于两家供应商提供的电池不相同,未来国产特斯拉的终端定价将更加细分。不同电池对应不同的价格和续航里程。?(责编/杨佩谦)

(本刊记者王静仪对本文亦有贡献)

文章来自微信公众号出行一客(ID:carcaijing),《财经》杂志交通工业组创建,专注交通出行领域新闻,致力于探索出行、科技与未来。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

纳米硅线、无钴高镍还是干电极?特斯拉电池日或公布这些新技术

目前,电动电池的主流设计有两种。一个是特斯拉,用三元锂电池+高智商电池管理系统,充分发挥三元锂电池高能量密度的优势。另一种是非常大量的汽车,用磷酸铁锂电池+简单的电池管理系统相比去年同期,充分利用了磷酸铁锂电池对于续航的优势。那么在这些电动车用电池中,哪种电池更好呢?今天车编辑就给大家简单介绍一下。仅供参考!

汽车电池:哪个更好?

我认为适合电动汽车的电池应该具备以下特点:安全、充放电电流大、容量衰减慢、能量密度高。

这两种类型的电池可以通过这四个项目的分数来粗略评估。

汽车电池:磷酸亚铁锂

其最大的缺点在于能量密度低(110WH/Kg),低温下容量衰减巨大(在-10℃时的容量在25℃时约为55%)。优势也相当明显,尤其是对中国车企而言。中国的锂矿储量丰富。截至2001年,全球探明储量为1300万吨,中国储量为350万吨。正极材料氧化铁磷酸盐储量丰富,量产空后价格依然很高。但中国钴矿极度缺乏,全球储量刚果占一半,澳大利亚21%,中国只有1%。使用钴酸锂或含钴三元电池,中国汽车企业生产电动汽车的成本非常被动。

磷酸铁锂电池在20℃时可以轻抬放电,所以搭载小电池的混动车开始考虑磷酸铁锂电池。在0%-100%循环下,3000次的容量衰减到80%,长时间满功率储存的衰减率不一定夸张。穿刺、短路、350℃高温基本不会爆炸燃烧。这些优势使得中国汽车企业,尤其是拥有R&D和磷酸亚铁锂生产的企业,不可能选择其他类型的电池。

汽车电池:三元锂电池+优秀的电池管理系统会赢。

有时候好的产品不一定要卖得好。个人更看好特斯拉引领的电池技术:电池管理是核心。看了马斯克的访,知道特斯拉做电动汽车顶层的目标是借助清洁能源减少碳排放,实现盈利。专利开放后,这个方案的门槛会降低,会有更多的厂商效仿。参与的厂商越多,特斯拉就越开心,这和他们的目的是一致的。

常听国产电动车&ldquo弯道超车。。它是一个综合性的汽车产业,包括机械、电子、自动化、材料、基础科学、管理、金融、法律、教育、医疗等。它们共同构成了汽车工业的整体水平,甚至可以说是国家综合实力的缩影。中国目前的情况是大幅度落后于发达国家,汽车工业也必然大幅度落后于发达国家。凭借某些组件的优势和某些公司的运营优势,与其他公司的差距只能缩小,远远不能超越。当然,我很期待有生之年能看到超车,这需要我们和下一代的努力。

只要特斯拉不介入磷酸亚铁锂电动汽车的研发,相信从长远来看,使用优秀的电池管理系统+三元锂电池的方案会更进一步,超越在磷酸亚铁锂上的应用。

汽车电池:20年后,电能必须取代燃料。

与内燃机车相比,无论上面哪种电池基本上都有极其不方便的地方,目前还存在一些不成熟的电池。例如,特斯拉正在努力开发铝空气体电池汽车。从10年开始,世界上容易开的2万亿桶原油有一半已经用光,剩下的1万亿桶在25年内用光不是梦。如果中石油科技在这25年内不能大幅度降低开成本,25年后原油每桶价格将超过500美元甚至1000美元。相比之下,北海布伦特原油1998年在10美元左右波动,今年价格在100美元左右波动。未来燃油车每公里5元行驶时,无论是锂电池车还是燃料电池车,基本都会开发出适合自身特点的功能方案。

电动汽车电池简介到此结束。业内代表表示,随着电动汽车补贴的加速,对燃料电池汽车更高的补贴将逐步弥补过去价格偏高的劣势,鼓励企业加大对燃料电池汽车的研发投入。将会有更多的燃料电池汽车。想了解更多关于新能源汽车的信息,请关注本网站!

百万购车补贴

特斯拉进攻无钴电池,三元锂电池失宠?

特斯拉的一举一动都会引起新能源汽车行业的震动,临近9月22日举行的特斯拉电池日,马斯克先在推特上为Battery?Day预热并称将公布大量激动人心的消息,板上钉钉是百万英里电池没跑了。

除此之外,特斯拉也又有新动向,路透社报道称,目前特斯拉正在与加拿大矿业公司吉加金属公司(Giga?Metals)商讨如何开发一座大型矿山,想要购买大量低碳镍金属。资料显示,该矿已测量并显示储量为236万吨镍和14.1万吨钴。Giga在20年内每年生产4万吨镍和2000吨钴。

所以,特斯拉这是想要把鸡蛋分散在不同的篮子里吗?高续航高成本的电池也要抓,无钴电池也要抓。尽管距离电池日还有些时日,但根据之前媒体曝出的相关新闻,我们也可对这次发布会的内容略窥一二。

干电极技术+负极预锂化

2019年,特斯拉相继收购了Maxwell和Hibar两家公司,Maxwell主要业务领域涉及超级电容器和干电极技术等,Hibar则是电池制造专家。

Maxwell公司宣称,干电极技术未来有望将电池能量密度提升到500Wh/kg。这是一个什么概念?目前,特斯拉Model?3上的NCA811三元锂电池,单体能量密度为340Wh/kg,是磷酸铁锂电池的二倍(仅从单体电池角度来说,不考虑使用CTP模组后整体电池包)。从技术层面来看,大概率会通过负极预锂化来实现能量密度的提升。

什么是干电极技术?

传统的锂离子正负极制造是将粘结剂溶剂(比如60%的PTFE或者NMP溶剂),和导电剂混合成浆料,然后把浆料再涂布在铜箔或铝箔上,通过烘干把溶剂蒸发,干电极则是直接将粉末混合压制在集流体上。

什么是预锂化?

简单来说,就是为电池提前准备一些锂,把电池反应过程中损失的一些不必要的锂补充回来。

电池在首次充放电的时候,有机电解液会在电池负极发生氧化还原反应,形成SEI膜,这种锂离子的消耗是不可逆的,已经形成SEI膜的锂离子只能以SEI膜的形式存在在电池里,无法再变成锂离子为电池容量做贡献。而预锂化能有效提升电池容量和循环寿命。

但所有电池的预锂化都能有效提升电池能量密度吗?并不是。

预锂化对于硅或者硅基材料作为负极的电池提升效果明显。现在广为使用的石墨负极不可逆锂损耗仅为5%~10%,还处在一个比较能让人接受的范围内,但如果使用更高容量的负极材料,锂损耗的比例会明显提升,纯硅负极的首圈循环效率只有50%——结合特斯拉此前发布的硅纳米线技术来看,预锂化势在必行。

Maxwell的预锂化技术就是将锂金属粉末与正极、负极活性材料混合后压制成电极,使用粘结剂和导电剂代替溶剂,让负极材料和锂粉进行混合,直接和集流体合二为一。结合Maxwell的干电极技术,简直是最佳拍档。

有人会问,现在特斯拉不已经在负极材料中掺入了10%的硅材料了吗,那目前特斯拉用预锂化技术了吗?

还没有。

一个是因为特斯拉目前用的浅充浅放策略对电池的影响不大,而Model?3也是通过提升电池容量来提升车辆的续航里程;再有则是因为现在的负极补锂技术操作复杂,对环境要求高,也直观的反映在成本更高,无法产业化预锂技术

顺口提一下Maxwell正在研发的超级电容吧,可以在纯电车的动能回收上起作用。超级电容器可以看做一个紧急储存电量的装置,耗能要小于把电量回收到电池里。急加速过程中,超级电容器能够实现大功率放电,避免动力电池直接大功率放电产生锂枝晶,防止对电池结构造成不可逆的损伤。

硅纳米线?

早在前几日特斯拉发布电池日海报时,就有人看出海报背景中隐藏的硅纳米线。硅负极材料的理论比容量达到4200mAh/g,但在实际应用中却存在着致命缺点——在离子脱嵌过程中硅会发生严重的体积变化,导致负极结构破坏,电池循环能力变差。而锂离子电池的充放电过程都需要锂离子的脱嵌来完成。

而硅纳米线指宽度在10纳米左右,纵向长度无限制的硅材料。这种结构的线形材料可以通过横向膨胀释放体积应变带来的压力,硅纳米线之间的空隙可以容纳体积膨胀,防止材料内部相互挤压破碎,影响电池正常运行。

特斯拉与Amprius合作开发了一种新的硅纳米线制造工艺:利用涂覆有硅纳米涂层的模板,使用cvd工艺直接在基板材料上生长硅纳米线。这一方法同样适用于在硅纳米线上复合或掺杂其他材料,以增强其导电性和强度。

特斯拉将硅纳米线直接放在海报上,说明这次电池日发布会上硅纳米线必然具有重要意义。极有可能特斯拉之前预告的百万英里电池将应用该技术,或者这一技术将关系到特斯拉电池的未来发展。

无钴/高镍电池?

特斯拉与宁德时代合作的消息已经是广为人知,这也更加确信了宁德时代在磷酸铁锂电池方面的成就有可能为特斯拉所用——磷酸铁锂电池,不就是无钴电池的另一种说法吗?但这里我们按下不表,毕竟特斯拉官方也曾表示过,无钴不一定是磷酸铁锂。

马斯克一直都是无钴电池的坚定拥护者,2018年他就表示未来特斯拉的动力电池钴含量会降到0,实现真正意义上的无钴。钴作为稀缺金属,产量少且分布不均,又会增加电池成本,无钴电池的出现势必会对当今的电池体系和新能源产业带来翻天覆地的变化。

去钴到底难在哪?

以现在广泛应用的NCM电池为例,锂离子在正极材料的脱嵌过程中,很容易影响正极结构的稳定性,而钴的加入可以稳定正极材料的层状结构,并提高材料的循环和倍率性能,这也是去钴化的难点之一。

而特斯拉合作伙伴杰夫·达恩团队主要是通过单晶材料的突破、电解液添加剂和提高镍含量来实现降钴,这也和前文提到的特斯拉开发矿山的不谋而合。研究结果显示,在高镍含量的NCA电池体系中(也就是特斯拉Model?3用的电池种类),钴的作用并非不可代替,加入铝、锰和镁等金属,某种程度上也同样能起到这种作用。因此,特斯拉大概率用新型高镍正极材料来实现马斯克的无钴梦。

百万英里电?

预锂化、干电极、纳米线这些技术名词距离我们太过遥远,百万英里电池的发布才是重头戏。

自特斯拉公布百万英里电池的消息以来便受到了广泛关注,各大媒体将特斯拉和其合作伙伴的近几年的专利全部翻出来,上述技术陆续进入大众视野。除了“单晶镍钴铝电池技术”有资料显示极有可能实装在新电池上,其他技术是否实装我们还需等到电池日那天才能得知。

但对于消费者来说,所有未实装的技术都是噱头,如果百万英里电池真的能达到此前预告的性能,总续航里程有望超过100万英里,大约160万公里,4000次充放电循环后,新电池的容量仍为90%,宽温范围下充放电循环次数还能提升到6000次以上,预计会有不少消费者为之买单。

上述的这些技术都会显著的提高特斯拉电池的性能,那么具体会哪项技术被特斯拉用呢,9月22日,让我们拭目以待吧!

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

电池技术多元化,坐在全球新能源汽车销量冠军宝座上的特斯拉用哪种电池,这备受瞩目。

近日,动力电池巨头宁德时代称,正在与特斯拉商讨在国产特斯拉车型上使用不含钴的动力电池。消息一出,一度引发多家钴业企业的股价跌停。“无钴”电池被业内认为是宁德时代的磷酸铁锂电池。不过,特斯拉指出,“无钴”可能会存在多种技术路线。

与此同时,比亚迪首款搭载“刀片”磷酸铁锂电池的汉EV车型的能量密度及相关参数也被披露,宁德时代也推出CTP电池管理控制技术。

磷酸铁锂、三元锂等动力电池之间的博弈越发激烈。中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教认为,不同技术路线动力电池“扬长补短”的趋势也愈加明显。

特斯拉的“无钴”之路

于清教称,目前动力电池行业主要两种技术路线为磷酸铁锂电池与三元锂电池,前者成本更低、稳定性相对较好,主要用在商用车,而后者能量密度相对较高,主要用在乘用车的局势已初显。

值得注意的是,此前特斯拉合作的松下是NCA(镍钴铝)模式的三元锂电池,特斯拉前不久合作的LG化学,其主营业务也是三元锂电池,并主推NCM811高镍三元锂电池技术路线。

特斯拉创始人马斯克在2018年6月曾称,致力于减少钴的用量,当时高镍电池的钴元素用量为3%左右,在下一代车型中,将钴元素彻底在原料清单中除掉。

一位要求匿名的外资电池企业工程师向第一汽车频道记者解释称,特斯拉作为较早从钴酸锂电池转换到三元锂电池的企业,一直以来与其他电池企业所用的技术标准不一致,这种方式为特斯拉带来了一定的技术优势,但也使特斯拉方面的成本出现较大幅度的上涨。

目前,三元锂电池又主要分为NCM(镍钴锰)及NCA(镍钴铝)两种模式。在NCA模式中,铝的含量非常少,因此可以理解它接近二元材料,以铝(过渡金属)代替锰,是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性,借此增强材料的稳定性,提高材料的循环性能。

“虽然两者均为电池正极材料,但在NCA模式下的铝为金属,不易沉淀,且不易生成纯粹的正极材料,因此沉淀所需的成本费用较高,而NCA材料制作工艺上存在门槛,也导致只能有松下等极少数企业正在生产NCA电池,成本相较于同等能量密度的其他动力电池要高出近20%,这对于目前处于电池货源紧缺状态的特斯拉来讲,显然是无法接受的。”不过,上述工程师也表示,NCA模式确实能够有效地让钴的用量减少,以2012年的特斯拉ModelS及2018年的Model3作比较,使用钴酸锂的前者钴含量为11kg,而在NCA模式成熟后生产的后者钴含量已经降低至4.5kg。

在安信证券新能源汽车首席分析师邓永康看来,减少钴的使用量背后,最根本的原因仍是钴价格的快速上涨。随着5G等新兴事物的兴起,这会导致钴的供需缺口会在2020年急剧拉大,且钴的矿成本不断提升,也使钴元素的价格持续处于不稳定的状态,因此这对于致力于降低成本的特斯拉来讲,并不是一种良好的选择。

汽车行业分析师张强也认为,特斯拉在中国设工厂的目的,与进一步节省成本有着很大的关联,而虽然使用新型的电池将导致设计成本的增加,但设计成本是一次性的费用,而设计出低端版本以后,由于电池材料价格的波动,对于特斯拉的平摊成本下降作用远大于增加一笔设计成本。

事实上,特斯拉并没有明确“无钴”方案的具体技术路线,但目前能够使钴的用量保持在NCA同等水平的替代方案已经出现。上述工程师认为,目前可供特斯拉选择的技术路线有两种,一种是引入不使用钴的磷酸铁锂电池;另一种则是用NCM811高镍电池向NCMA(镍钴锰铝)四元电池进阶的路线,并在过程中逐渐以经过处理的其他包覆元素来代替钴,但前者会导致能量密度下降,后者则具有潜在安全风险。

“目前,两者之间的折中方案也有出现,例如向低配版提供NCM622三元锂电池,续航里程保持在400km左右,既能够降低成本,又能够合理控制安全风险,且能够满足特斯拉立刻降低成本20%的需求,但这也会导致特斯拉品牌价值的下降。”上述工程师分析道。

如何扬长避短

目前,那一条动力电池技术路线,并不是特斯拉一家的苦恼,动力电池领域普遍遇到这种困扰。

动力电池企业宁德时代及比亚迪不断寻求突破。宁德时代推出CTP电池,从磷酸铁锂出发,未来将拓展到高镍三元锂电池,注重电池系统的创新。比亚迪主推刀片电池技术,以磷酸铁锂电池作为基础,注重工艺的创新。在高工锂电研究所研究员左伟峰看来,双方各有优势,但也各有短板。

CTP技术有望将电池包体积利用率提高,通过减少零部件数量,进而能够降低近三成的成本;而刀片电池则在工艺层面进行创新,能够通过有效提高能量密度三成,达到降低成本、提高效率的效果,左伟峰认为,两者均在一定程度上解决了自身技术所具有的缺陷。

近期,工信部部长苗圩在参加论坛时曾表示,2020年新能源汽车补贴不会大幅度退坡。根据目前国家规定的以能量密度为主的乘用车补贴政策,三元锂电池能够轻松跨过140Wh/kg的关口,而磷酸铁锂电池则一直难以达到,但根据首款搭载第一代刀片电池的汉EV的能量密度来看,磷酸铁锂电池也有望突破补贴的“及格线”,这也使磷酸铁锂电池重新得以关注,而刀片电池通过加长、加薄电芯,使在同等体积的电池下,能够保证续航里程提高至与三元锂电池可竞争的水平。

不过,两者也存在弱点。以刀片电池为首的磷酸铁锂电池仍然要面对电芯长度所引发的成本提高,以及可耐温度较低的考验,而对于搭载CTP技术的高镍电池来讲,尤其是对于特斯拉等模组化趋势较明显的整车厂,其整体系统化会导致维修难度的增高。因此,前者主要着眼于比亚迪即将进行动力电池部门的分割后,凭借比亚迪在商用车的应用基础,向乘用车企业进行推广。而宁德时代则将CTP技术的推广对象转向缺乏技术系统化整合的本土车企,而在模组搭配完整的外资车企,则主要取类似于特斯拉的定制化电池生产政策。

韩系部分电池企业及蜂巢等少部分国内企业则开始探索由高镍三元电池向NCMA四元电池软包模组化进阶的路线。第一汽车频道记者了解到,NCMA四元电池概念提自2016年,由韩国汉阳大学及韩国本土动力电池企业共同提出,该路线指在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素,抑制铝元素的不稳定杂质生成,从而显著的提升材料的循环寿命。

不过,NCMA电池尚未进入市场应用阶段,动力电池企业还是主攻三元电池,即便如此,以LG化学为代表的590软包模组,仍由于在模块的系统化方面具有技术的优势,不仅能量密度可达180Wh/kg,还可以做到在同样条件下的生产成本低于国内大多数企业。动力电池市场调研机构SNEResearch的CEO金光宙表示,虽然目前宁德时代能够生产最高约178Wh/kg的动力电池组,但同等能量密度下,其生产成本仍然较高。

特斯拉打破完全依赖松下动力电池的局面,一下新增了LG化学和宁德时代两家合作伙伴,开始探索动力电池多元化路线,未来是三元锂电池还是磷酸铁锂占到上风,这将取决于哪种动力电池的技术突破更快并让电动车的成本更低以及更安全。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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